Переменный резистор для регулировки напряжения 12 вольт

Переменный резистор для регулировки напряжения 12 вольт

В электрических схемах для изменения уровня выходного сигнала используется регулятор напряжения. Основное его назначение — изменять подаваемую на нагрузку мощность. C помощью устройства управляют оборотами электродвигателей, уровнем освещённости, громкостью звука, нагревом приборов. В радиомагазинах можно приобрести готовое изделие, но несложно изготовить регулятор напряжения своими руками.

Описание устройства

Регулятором напряжения называется электронный прибор, служащий для повышения или понижения уровня выходного сигнала, в зависимости от величины разности потенциалов на его входе. То есть это устройство, с помощью которого можно управлять значением мощности, подводимой к нагрузке. При этом регулировать подаваемый уровень энергии можно как на реактивной, так и активной нагрузке.

Самым простым устройством, с помощью которого можно изменять уровень сигнала, считается реостат. Он представляет собой резистор, имеющий два вывода, один из которых подвижный. При перемещении ползункового вывода реостата изменяется сопротивление. Для этого он подключается параллельно нагрузке. Фактически это делитель напряжения, позволяющий регулировать величину разности потенциалов на нагрузке в пределах от нуля до значения, выдаваемого источником энергии.

Использование реостата ограничено мощностью, которую можно через него пропустить. Так как при больших значениях тока или напряжения он начинает сильно нагреваться и в итоге перегорает, поэтому на практике применение реостата ограничено. Его используют в параметрических стабилизаторах, элементах электрического фильтра, усилителях звука и регуляторах освещённости небольшой мощности.

Разновидности приборов

По виду выходного сигнала регуляторы разделяют на стабилизированные и нестабилизированные. Также они могут быть аналоговыми и цифровыми (интегральными). Первые строятся на основе тиристоров или операционных усилителей. Их управление осуществляется путём изменения параметров RC цепочки обратной связи. Совместно с ними для повышения мощности применяются биполярные или полевые транзисторы. Работа же интегральных устройств связана с использованием широтно-импульсной модуляции (ШИМ), поэтому в цифровой схемотехнике используются микроконтроллеры и силовые транзисторы, работающие в ключевом режиме.

При изготовлении самодельного регулятора напряжения могут быть использованы следующие элементы:

  • резисторы;
  • тиристоры или транзисторы;
  • цифровые или аналоговые интегральные микросхемы.

Первые два типа имеют несложные схемы и довольно просты к самостоятельной сборке. Их можно изготавливать без использования печатной платы с помощью навесного монтажа, в то время как импульсные регуляторы на основе микроконтроллеров требуют более обширных знаний в радиоэлектронике и программировании.

Характеристика регулятора

По своему виду приспособления могут изготавливаться в портативном или стационарном исполнении. Устанавливаются они в любом положении: вертикальном, потолочном, горизонтальном.

Устройства могут крепиться с использованием дин-рейки или встраиваться в различные блоки и приборы. Конструктивно регуляторы возможно изготовить как корпусными, так и без помещения в корпус.

К основным характеристикам устройств относят следующие параметры:

  1. Плавность регулировки. Обозначает минимальный шаг, с которым происходит изменение величины разности потенциалов на выходе. Чем он плавнее, тем точнее можно выставить значение напряжения на выходе.
  2. Рабочая мощность. Характеризуется значением силы тока, которое может пропускать через себя прибор продолжительное время без повреждения своих электронных связей.
  3. Максимальная мощность. Пиковая величина, которую кратковременно выдерживает устройство с сохранением своей работоспособности.
  4. Диапазон входного напряжения. Это значения входного сигнала, с которым устройство может работать.
  5. Диапазон изменяемого сигнала на выходе устройства. Обозначает значения разности потенциалов, которое может обеспечить устройство на выходе.
  6. Тип регулируемого сигнала. На вход устройства может подаваться как переменное, так и постоянное напряжение.
  7. Условия эксплуатации. Обозначает условия, при которых характеристики регулятора не изменяются.
  8. Способ управления. Выставление выходного уровня сигнала может осуществляться пользователем вручную или без его вмешательства.

Особенности изготовления

Изготовить регулирующее приспособление можно несколькими способами. Самый лёгкий -приобрести набор, содержащий уже готовую печатную плату и радиоэлементы, необходимые для сборки своими руками. Кроме них, набор содержит электрическую и принципиальную схему с описанием последовательности действий. Такие наборы называются KIT и предназначены для самых неопытных радиолюбителей.

Другой путь подразумевает самостоятельное приобретение радиокомпонентов и изготовление в случае необходимости печатной платы. Используя второй способ, можно будет сэкономить, но он занимает больше времени.

Существует множество схем разного уровня сложности для самостоятельного изготовления. Но чтобы сделать регулятор напряжения, кроме схемы, понадобится подготовить следующие инструменты, приборы и материалы:

  • паяльник;
  • мультиметр;
  • припой;
  • пинцет;
  • кусачки;
  • флюс;
  • технический спирт;
  • соединительные медные провода.

Если планируется собирать устройство, состоящее из 6 и более элементов, то целесообразно будет смастерить печатную плату. Для этого необходимо иметь фольгированный текстолит, хлорное железо и лазерный принтер.

Техника изготовления печатной платы в домашних условиях называется лазерно-утюжной (ЛУТ). Её суть заключается в распечатывании печатной платы на глянцевом листе бумаги, и переносом изображения на текстолит с помощью проглаживания утюгом. Затем плату погружают в раствор хлорного железа. В нём открытые участки меди растворяются, а закрытые с переведённым изображением формируют необходимые соединения.

При самостоятельном изготовлении прибора важно соблюдать осторожность и помнить про электробезопасность, особенно при работе с сетью переменного тока 220 В. Обычно правильно собранный регулятор из исправных радиодеталей не нуждается в настройке и сразу начинает работать.

Простые схемы

Для управления величиной выходного напряжения для слабо мощных устройств можно собрать простой регулятор напряжения на 2 деталях. Понадобится лишь транзистор и переменный резистор. Работа схемы проста: с помощью переменного резистора происходит индуцирование (отпирание транзистора).

Читайте также:  Нужна ли ветрозащита под сайдинг без утеплителя

Если управляющий вывод резистора находится в нижнем положении, то напряжение на выходе схемы равно нулю. А если вывод перемещается в верхнее положение, то транзистор максимально становится открытым, а уровень выходного сигнала будет равен напряжению источника питания за вычетом падения разности потенциалов на транзисторе.

При изменении сопротивления регулируется величина напряжения на выходе. В зависимости от типа транзистора изменяется и схема включения. Чем номинал переменного резистора будет меньше, тем регулировка будет плавней. Недостатком схемы является чрезмерный нагрев транзистора, поэтому чем больше будет разница между Uвх и Uвых, тем он будет сильнее нагреваться.

Такую схему удобно применять для регулировки вращения компьютерных вентиляторов или других слабых двигателей, а также светодиодов.

Симисторный вид

Для регулировки переменного напряжения используются симисторные регуляторы, с помощью которых можно управлять мощностью паяльника или лампочки. Собрав схему на недорогом и доступном симисторе BT136, можно изменять мощность нагрузки в пределах 100 ватт.

Для сборки схемы понадобится:

Наименование Номинал Аналог
Резистор R1 470 кОм
Резистор R2 10 кОм
Конденсатор С1 0,1 мкФ х. 400 В
Диод D1 1N4007 1SR35–1000A
Светодиод D2 BL-B2134G BL-B4541Q
Динистор DN1 DB3 HT-32
Симистор DN2 BT136 КУ 208

Принцип работы регулятора заключается в следующем: через цепочку, состоящую из динистора DN1, конденсатора C1 и диода D1, ток поступает на симистор DN2, что приводит к его открытию. Момент открытия зависит от ёмкости C1, которая заряжается через резисторы R1 и R2. Соответственно, изменением сопротивления R1 управляется скорость заряда C1.

Несмотря на простоту, такая схема отлично справляется с регулировкой вольтажа нагревательных устройств, использующих вольфрамовую нить. Но так как такая схема не имеет обратной связи, использовать её для управления оборотами коллекторного электродвигателя нельзя.

Реле напряжения

Для автолюбителей важным элементом является устройство, поддерживающее напряжение бортовой сети в установленных пределах при изменении различных факторов, например, оборотов генератора, включении или выключении фар. Использующиеся для этого приборы работают по одинаковому принципу – стабилизация напряжения путём изменения тока возбуждения. Иными словами, если уровень сигнала на входе изменяется, то устройство уменьшает или увеличивает ток возбуждения.

Собранная схема своими руками реле-регулятора напряжения должна:

  • работать в широком диапазоне температур;
  • выдерживать скачки напряжения;
  • иметь возможность отключения во время запуска мотора;
  • обладать малым падением разности потенциалов.

Упрощённо принцип работы можно описать в следующем виде: при величине напряжения, превышающей установленное значение, ротор отключается, а при её нормализации запускается вновь. Основным элементом схемы является ШИМ стабилизатор LM 2576 ADJ.

Микросхема TC4420EPA предназначена для моментального переключения транзистора. С помощью резистора R3, конденсатора C1 и стабилитронов VD1, VD2 осуществляется защита микросхемы и полевого транзистора. Резисторы R1 и R2 задают опорное напряжение для стабилизатора. DD1 управляет работой полевого транзистора и ротора. Диод D2 используется для ограничения управляющего напряжения. Индуктивность L1 обеспечивает плавность разрядки ротора через диоды D4 и D5 при размыкании цепи.

Управляемый блок питания

Конструируя различные схемы, радиолюбители часто собирают источники напряжений. Спаяв регулятор постоянного напряжения своими руками, его можно будет использовать как управляемый блок питания в диапазоне от 0 до 12В.

Собираемый источник напряжения состоит из 2 частей: блока питания и параметрического регулятора напряжения. Первая часть изготавливается по классической схеме: понижающий трансформатор — выпрямительный блок. Типом используемого трансформатора, выпрямительных диодов и транзистора определяется мощность устройства. Переменное напряжение сети понижается в трансформаторе до 11 вольт, после чего попадает на диодный мост VD1, где становится постоянным. Конденсатор C1 используется как сглаживающий фильтр. Сигнал поступает на параметрический стабилизатор, состоящий из резистора R1 и стабилитрона VD2.

Параллельно стабилитрону подключён резистор R2, которым и изменяется уровень выходного напряжения. Транзисторы включены по упрощённой схеме эмиттерного повторителя, и при появлении на их переходах напряжения начинают работать в режиме усиления тока. То есть сигнал, снятый с R2, поступает на выход прибора через транзисторы, которые снижают его значение на величину своего насыщения. Таким образом, чем больше подаётся на них напряжение, тем сильнее они открываются и больше мощности поступает на выход.

Этот регулируемый блок питания может работать с нагрузкой до трёх ампер, то есть обеспечивать мощность до 30 ватт. Если есть опыт, то схема паяется навесным монтажом с использованием проводов любого сечения.

Собранный однажды простейший регулятор напряжения на одном транзисторе был предназначен для определённого блока питания и конкретного потребителя, никуда больше его подключать было конечно не нужно, но как всегда наступает момент, когда правильно поступать мы перестаём. Следствием этого являются хлопоты и раздумья как жить-быть дальше и принятие решения восстанавливать сотворённое ранее или продолжать творить.

Схема номер 1

Имелся стабилизированный импульсный блок питания, дающий на выходе напряжение 17 вольт и ток 500 миллиампер. Требовалось периодическое изменение напряжения в пределе 11 – 13 вольт. И общеизвестная схема регулятора напряжения на одном транзисторе с этим прекрасно справлялась. От себя добавил к ней только светодиод индикации да ограничительный резистор. К слову, светодиод здесь это не только «светлячок» сигнализирующий о наличии выходного напряжения. При правильно подобранном номинале ограничительного резистора, даже небольшое изменение выходного напряжения отражается на яркости свечения светодиода, что даёт дополнительную информацию о его повышении или понижении. Напряжение на выходе можно было изменять от 1,3 до 16 вольт.

Читайте также:  Виниловая плитка отзывы вся правда

КТ829 — мощный низкочастотный кремниевый составной транзистор, был установлен на мощный металлический радиатор и казалось, что при необходимости он вполне может выдержать и большую нагрузку, но случилось короткое замыкание в схеме потребителя и он сгорел. Транзистор отличается высоким коэффициентом усиления и применяется в усилителях низкой частоты – видно действительно его место там а не в регуляторах напряжения.

Слева снятые электронные компоненты, справа приготовленные им на замену. Разница по количеству в два наименования, а по качеству схем, бывшей и той, что решено было собрать, она несопоставима. Напрашивается вопрос – «Стоит ли собирать схему с ограниченными возможностями, когда существует более продвинутый вариант «за те же деньги», в прямом и переносном смысле этого изречения?»

Схема номер 2

В новой схеме также присутствует трёхвыводной эл. компонент (но это уже не транзистор) постоянный и переменный резисторы, светодиод со своим ограничителем. Добавлено только два электролитических конденсатора. Обычно на типовых схемах указаны минимальные значения C1 и C2 (С1=0,1 мкФ и С2=1 мкФ) которые необходимы для устойчивой работы стабилизатора. На практике значения емкостей составляют от десятков до сотен микрофарад. Ёмкости должны располагаться как можно ближе к микросхеме. При больших емкостях обязательно условие C1>>C2. Если ёмкость конденсатора на выходе будет превышать ёмкость конденсатора на входе, то возникает ситуация при которой выходное напряжение превышает входное, что приводит к порче микросхемы стабилизатора. Для её исключения устанавливают защитный диод VD1.

У этой схемы уже совсем другие возможности. Входное напряжение от 5 до 40 вольт, выходное 1,2 – 37 вольт. Да, имеется падение напряжения вход – выход равное примерно 3,5 вольтам, однако роз без шипов не бывает. Зато микросхема КР142ЕН12А именуемая линейным регулируемым стабилизатором напряжения имеет неплохую защиту по превышению тока нагрузки и кратковременную защиту от короткого замыкания на выходе. Её рабочая температура до + 70 градусов по Цельсию, работает с внешним делителем напряжения. Выходной ток нагрузки до 1 А при длительной работе и 1,5 А при непродолжительной. Максимально допустимая мощность при работе без теплоотвода 1 Вт, если микросхему установить на радиатор достаточного размера (100 см.кв.) то Р макс. = 10 Вт.

Что получилось

Сам процесс обновлённого монтажа занял времени ни сколько не больше чем предыдущий. При этом получен не простой регулятор напряжения, который подключается к блоку питания стабилизированного напряжения, собранная схема при подключении даже к сетевому понижающему трансформатору с выпрямителем на выходе сама даёт необходимое стабилизированное напряжение. Естественно, что выходное напряжение трансформатора должно соответствовать допустимым параметрам входного напряжения микросхемы КР142ЕН12А. Вместо неё можно использовать и импортный аналог интегральный стабилизатор LM317Т. Автор Babay iz Barnaula.

Обсудить статью ДВА ПРОСТЫХ РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Задача была поднять напряжение на регуляторе. Реализация будет следующая изменение резистора в цепи управления силовым транзистором.

1.После того как я загорелся затюнить регулятор, пошел и купил разборный регулятор. До этого пробовал открыть не разборный — повредил. Открывал ножовкой но открыв увидел вместо привычных элементов — бескорпусную микросхему. С таким исполнением ничего не поделать =(.

2. Взял кусачки и начал кромсать заклепки. Издевался даже напильником…

3. Снял крышку регулятора … и вуаля плата регулятора черная )))

4. Берем ацетон, вату и начинаем катать смывать тонер )

тут был перерыв ) регулятор брал на работу, там по плате нарисовал схему и начал разбираться что к чему.

5. Нужный резистор был найден, отпаян. Вместо него был подключен "Магазин сопротивлений" (приблуда с возможностью изменять сопротивление) и начал подбирать. Резистор был SMD 103 (10 кОм) я подобрал 123 (12кОм а это примерно + 0,2-0,25В к стоковым) грубо говоря 1кОм в данной схеме будет прибавлять 0,1В.
Взял платы от всякой всячины и начал искать 12-14кОм (123 133 143). Нашел на плате CD-ROM`a 123 — снял.

6. Запаял на плату регулятора и уже не 14,2В а 14,4В (Можно было и 14,7В сделать но летом это не робин гуд для аккума.)

7. Регулятор был собран, (вместо заклепок винты м3 с гайками). И еще раз проверен.

Цена регулятора 109руб. Бюджетно =)

Спасибо за внимание.

Смотрите также

Комментарии 25

А что в этой схеме является термо-резистором? который понижает напряжение при прогреве

точно не скажу и врать не буду.

Мне тут посоветовали к тебе обратиться по вопросу с регулятором напряжения.
У меня щас на 21099И после запуска 14,0В, если включить габариты 13,9В, + ближний 13,5В, + обогрев 13,2В, противотуманки и вентилятор — почти глохнет.
Давно на старый Москвич собирал схему из радиожурнала регулируемого регулятора напряжения — там переменным резистором сам выставляю нужное напряжение на аккумуляторе — летом 13,9, зимой 14,4, при нагрузке данная схема не давала просадки напряжения. Думаю такое же собрать на 21099, но вроде как полярность обмотки возбуждения у 21099 там другая — "шунт" и "+12В зажигание", а по схеме из журнала — "шунт" и "масса".
У тебя родной регулятор остался? Надо уточнить кое что — прозвонить обе щетки с клеммами "+12 зажигание" и "массой".
Хочу знать щетки с какой именно клеммой будет накоротко звониться — с "12В" или "массой".
Можно поставить и ТОРН, но просадка меня пугает

Читайте также:  Автомат в цепи постоянного тока

Регулятор стандартный есть, родной пока в машине, есть тот что на фото и термооптимизированный.
Если я правильно понял суть вопроса.
По фото h.a.d-cd.net/617d3e8s-960.jpg
тот контакт что ближе к пальцу (минус) на щетки не подключен
Ближняя щетка с контактом папа (+12в)
Дальняя щетка (ближе к самой таблетке) подключаемый минус (от таблетки)
вот тут тоже подписано кое-что f.a.d-cd.net/8fc33e8s-960.jpg

PS с напряжением примерно такая же беда при заводке 14 с прогревом 13,8В без потребителей (10-18гр на улице)

суть вопроса — одна из щеток соединяется напрямую с +12В или с массой?
модель РРН значения не имеет, полярность у всех будет одинакова.
на старых авто щетка одна из щеток напрямую соединялась с массой. В Самарах вроде как с 12В, вот это и хотел уточнить

Ближняя щетка с контактом папа (+12в)
Да одна из щеток соединяется с +12в

спасибо, значит +12В
придется схему переделывать под обратную полярность

Мне тут посоветовали к тебе обратиться по вопросу с регулятором напряжения.
У меня щас на 21099И после запуска 14,0В, если включить габариты 13,9В, + ближний 13,5В, + обогрев 13,2В, противотуманки и вентилятор — почти глохнет.
Давно на старый Москвич собирал схему из радиожурнала регулируемого регулятора напряжения — там переменным резистором сам выставляю нужное напряжение на аккумуляторе — летом 13,9, зимой 14,4, при нагрузке данная схема не давала просадки напряжения. Думаю такое же собрать на 21099, но вроде как полярность обмотки возбуждения у 21099 там другая — "шунт" и "+12В зажигание", а по схеме из журнала — "шунт" и "масса".
У тебя родной регулятор остался? Надо уточнить кое что — прозвонить обе щетки с клеммами "+12 зажигание" и "массой".
Хочу знать щетки с какой именно клеммой будет накоротко звониться — с "12В" или "массой".
Можно поставить и ТОРН, но просадка меня пугает

я бы начал с сопротивления — самый дешевый способ.
Кстати генератор на сколько ампер?

мы не ищем легких путей, добавление сопротивления только только подымет напряжение, но просадку с потребителями оно не устранит.
надо собирать РРН лишенный проблемы просадки

согласен, а схемку можно? та что для карбовых авто

как тут вложение отправить?

тут наверно никак, в лс почту напишу

как тут вложение отправить?

отправьте и мне пожалуйста схему!

та схема не подойдет, там полярность включения обмотки возбуждения обратная, ее надо полностью инвертировать или вносить изменения в штатную проводку,
проще в своем РН по примеру этой записи вместо резистора 10кОм поставить переменный резистор 10кОм последовательно с обычным 5кОм, прикрепить к корпусу РН, а в колпаке генератора сделать отверстие для ручки регулировки и настраивать какое надо напряжение

согласен, а схемку можно? та что для карбовых авто

прислали схему то?

я бы начал с сопротивления — самый дешевый способ.
Кстати генератор на сколько ампер?

Мне тут посоветовали к тебе обратиться по вопросу с регулятором напряжения.
У меня щас на 21099И после запуска 14,0В, если включить габариты 13,9В, + ближний 13,5В, + обогрев 13,2В, противотуманки и вентилятор — почти глохнет.
Давно на старый Москвич собирал схему из радиожурнала регулируемого регулятора напряжения — там переменным резистором сам выставляю нужное напряжение на аккумуляторе — летом 13,9, зимой 14,4, при нагрузке данная схема не давала просадки напряжения. Думаю такое же собрать на 21099, но вроде как полярность обмотки возбуждения у 21099 там другая — "шунт" и "+12В зажигание", а по схеме из журнала — "шунт" и "масса".
У тебя родной регулятор остался? Надо уточнить кое что — прозвонить обе щетки с клеммами "+12 зажигание" и "массой".
Хочу знать щетки с какой именно клеммой будет накоротко звониться — с "12В" или "массой".
Можно поставить и ТОРН, но просадка меня пугает

а в каком журнале была схема этого регулятора?

в помощь радиолюбителю

Мне такое не сделать короче)))

ну придется тебе прислать =)
напряжение заказывай!

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector