Стабилизатор для магнитолы 12 вольт своими руками

Как сделать простой стабилизатор напряжения на 12 вольт своими руками⚡

В электрической цепи автомобиля часто применяют стабилизатор напряжения 12 вольт. Автомобильные источники питания (аккумуляторная батарея и генератор) различных 12-ти вольтовых электроприборов выдают постоянный ток с напряжением от 12,5 до 14 В. Такие большие колебания способны привести к повреждению и выходу из строя чувствительных и дорогостоящих светодиодных лент, противотуманных фар, магнитол. Помимо электрических систем автомобилей подобные устройства применяются в 12-ти вольтных блоках питания, способных понижать и преобразовывать переменный ток электрической бытовой сети в более подходящий для ряда приборов постоянный.

Разновидности стабилизаторов 12 вольт

В зависимости от конструкции и способа поддержания 12-ти вольтного напряжения выделяют две разновидности стабилизаторов:

• Импульсные – стабилизаторы, состоящие из интегратора (аккумулятора, электролитического конденсатора большой емкости) и ключа (транзистора). Поддержание напряжения в заданном интервале значений происходит благодаря циклическому процессу накопления и быстрой отдачи заряда интегратором при открытом состоянии ключа. По конструктивным особенностям и способу управления такие стабилизаторы подразделяются на ключевые устройства с триггером Шмитта, выравниватели с широтно-импульсной и частотно-импульсной модуляцией.
• Линейные – стабилизирующие напряжение устройства, в которых в качестве регулирующего устройства применяются подключаемые последовательно стабилитроны или специальные микросхемы.

Наиболее распространены и популярны среди автолюбителей линейные устройства, отличающиеся простотой самостоятельной сборки, надежностью и долговечностью. Импульсный вид используется значительно реже из-за дороговизны деталей и сложностей самостоятельного изготовления и ремонта.

Классическая модель

Классические стабилизаторы – это большой класс устройств, собираемых на основе таких полупроводниковых деталей, как биполярные транзисторы и стабилитроны. Среди них основную функцию по поддержанию напряжения на уровне 12 В выполняют стабилитроны – разновидность диодов, подключаемых в обратной полярности (к катоду такого полупроводникового прибора подключается плюс источника питания, к аноду – минус), работающих в режиме пробоя. Суть работы данных полупроводниковых деталей заключается в следующем:

• При напряжении подключенного к стабилитрону источника питания меньше 12 В он находится в закрытом положении и не участвует в регулировке данной характеристики электрического тока.
• При превышении порога в 12 Вольт стабилитрон «открывается» и поддерживает данное значение в заданном его характеристиками диапазоне.

В зависимости от подключения различают два варианта классического стабилизатора: линейный – регулировочные элементы подключаются последовательно нагрузке; параллельный – стабилизирующие напряжение устройства располагаются параллельно запитываемым приборам.

Устройства собирают с использованием небольших по размерам микросхем, способных работать при входном напряжении до 26-30 В, выдавая постоянный 12-ти вольтный ток силой до 1 Ампер. Особенностью данных радиодеталей является наличие 3 ножек – «вход», «выход» и «регулировка». Последняя используется для подключения регулировочного резистора, который используется для настройки микросхемы и предотвращения ее перегрузок.

Более удобные и надежные, собранные на основе стабилизирующих микросхем выравниватели постепенно вытесняют собранные на дискретных элементах аналоги.

Выбор устройства

При выборе стабилизатора учитывают следующие характеристики:

• Размеры. Выбранный стабилизатор должен компактно размещаться в запланированном для него месте для установки с возможностью нормального доступа.
• Вид. Из имеющихся в продаже устройств наиболее надежными, компактными и недорогими являются стабилизаторы на основе небольших микросхем.
• Возможность самостоятельного ремонта. Так как даже самые надежные устройства выходят из строя, необходимо отдавать предпочтение ремонтопригодным стабилизаторам, радиодетали к которым имеются в продаже в достаточном количестве и по доступной цене.
• Надежность. Выбранный стабилизатор должен обеспечивать постоянное значение напряжения без значительных отклонений от заявленного их производителем диапазона.
• Стоимость. Для электрической системы автомобиля достаточно приобрести устройство стоимостью до 200 рублей.

Также при выборе стабилизатора необходимо учитывать отзывы их покупателей, которые можно найти на специализированных форумах и сайтах.

Как сделать 12В стабилизатор

Простые, но при этом достаточно эффективные, надежные и долговечные стабилизирующие устройства можно сделать самостоятельно, используя при этом простые стабилитроны и специальные небольшие микросхемы типа LM317, LD1084, L7812, КРЕН (КР142ЕН8Б).

Стабилизатор на LM317

Процесс сборки такого стабилизирующего напряжение устройства состоит из следующих этапов:

1. К среднему выходному контакту микросхемы припаивается 130 Ом сопротивление.
2. К входному правому контакту припаивается проводник, подающий нестабилизированное напряжение от источника питания.
3. Левый регулировочный контакт припаивается ко второй ножке резистора, установленного на выходе микросхемы.

Процесс пайки такого стабилизатора занимает не более 10 минут и с учетом недорогой микросхемы не требует больших капиталовложений. При помощи подобного устройства запитывают светодиодные фонари, ленты.

Микросхема LD1084

Сборка устройства для стабилизации напряжения автомобильной бортовой сети с использованием микросхемы LD1084 производится следующим образом:

1. К входному контакту микросхемы припаивается проводник с плюсовым напряжением от диодного моста.
2. К регулировочному контакту припаивается эмиттер биполярного транзистора, базу которого через два резистора номиналом 1 кОм питает ток ближнего и дальнего света фар.
3. К контакту выхода припаивается два резистора (один — обычный на 120 Ом, а второй — подстроечный, на 4,7кОм) и электролитический конденсатор на 10 мкФ.

Для сглаживания пульсации тока после диодного моста устанавливается еще один электролитический конденсатор емкостью 10 мкф.

Стабилизатор на диодах и плате L7812

Схема стабилизатора 12 В для светодиодов на плате L7812

Простой интегральный выравниватель на диоде Шоттки и двух конденсаторах собирают следующим образом:

1. К входному контакту микросхемы припаивается: диод типа 1N4007, анод которого при помощи провода соединяется с плюсом источника питания, плюсовая обкладка мощного 16-ти вольтного электролитического конденсатора емкостью 330 мкФ.
2. К правому выходному контакту припаивается нагрузка и ножка плюсовой обкладки 16-ти вольтного электролитического конденсатора на 100 мкФ.
3. К среднему регулировочному контакту припаивается минус, идущий от батареи, и провод от минусовых обкладок конденсаторов.

От такого простого устройства можно запитывать мощные ленты из светодиодов и магнитолу.

Самый простой стабилизатор — плата КРЕН

Стабилизатор на микросхеме КРЕН

Схема стабилизатор напряжения на 12 вольт на основе платы крен (КР142ЕН8Б) включает в себя следующие компоненты:

• Припаянный к входному контакту выпрямляющий диод типа 1N4007.
• Микросхему КР142ЕН8Б либо KIA7812A.
• Два провода, припаянные к выходному и регулировочному контакту микросхемы и соединенные с нагрузкой и минусом источника питания.

Конструкция на плате КРЕН является самой простой и быстрой в сборке. При этом эффективность и область применения у нее такая же, как и у других самодельных аналогов.

Источник

Блок питания для автомагнитолы

У вас ведь по-любому завалялась старая магнитола где-нибудь в гараже?

Почему бы не сделать музыку в гараж?

Техническое задание

Да, вопрос решается с помощью небольшого автомобильного аккумулятора. Но его работа ограничена по времени, да и заряжать его каждый раз – ну уж извините. Поэтому в данной статье пойдет речь о том, как же собрать своими силами простейший высоко стабилизированный блок питания для магнитолы, работающий от сети 220 Вольт.

Итак, наша главная задача – получить из переменного напряжения 220 Вольт, которое у вас в розетке, постоянное напряжение в 14 Вольт. Думаю, задача ясна и понятна. Но есть маленькое НО: магнитола + колонки + громкость на всю катушку = очень энергопотребляемое устройство. Она у нас будет “кушать” силу тока в несколько Ампер. По моим замерам среднее значение – это 1,5-2,5 Ампера, а при глубоком басе и все 5 Ампер. Все зависит от того, как вы выставите эквалайзер на магнитоле.

Следовательно, нам надо создать такое устройство, которое бы держало напряжение в определенном диапазоне – то есть от 13 и до 14 Вольт и выдавало приемлемую силу тока.

Схема и описание

Итак, схему в студию!

Но… подождите-ка. Чем-то напоминает эта схема ту самую схему Простого блока питания. Ну да, это и есть та самая схема ;-). Просто здесь есть свои нюансы. Главным козырем в этой схемы является регулятор стабилизатор LM350 или LM338. В чем же фишка этих стабилизаторов? И почему мы заменили старую добрую LM317?

Итак, ищем даташиты (это технические описания радиодетали) на стабилизаторы LM317,LM350 и LM338. Я знаю, что вы все лентяи, так что я за вас уже постарался и нашел их главные параметры:

LM317 – может выдать силу тока в нагрузку, и при этом не колыхнуть ярким пламенем, где то 1,5 Ампера. Не… это маловато.

LM350 – может выдать в нагрузку силу тока в 3 Ампера. Ммм, уже лучше.

LM338 – может выдать в нагрузку ток порядка в 5 Ампер! Ну это уже реально мощная штука!

Но опять же есть одно но: все стабилизаторы должны устанавливаться на радиатор, иначе они сдохнут от перегрева. В даташите пишут, что они защищены от короткого замыкания и перегрева, но я что-то все равно не доверяю этим защитам. Если уж коротнет при силе тока в 5 Ампер, микросхема улетит на тот свет к горелым транзисторам.

Для мощных блоков питания потребуется мощный диодный мост. Поэтому лучше взять диодный мост КВРС5010

который можно дешево купить на Али по этой ссылке. Если все-таки душит жаба, то можно собрать из мощных диодов, которые все равно придется покупать, что обойдется дороже.

Моя сборка

Настало время проверить все это дело на практике. Думаю, вы сами понимаете, что блоки питания я собирал из подручных материалов. Первым делом я нашел будущую заготовку под плату и выдрал оттуда все лишние радиодетали.

Очень кстати оказались четыре диода, те что слева внизу, два конденсатора приличной емкости и радиатор вверху справа. Как раз, то что нам надо!

Итак диоды КД203А. Можно любые другие, лишь бы выдерживали проходящую через них силу тока. Плату я переделывать не стал и оставил эти диоды.

Два конденсатора. Один на 2000мкФ, а другой на 100мкФ. В принципе, чем больше по емкости конденсатор после диодного моста, тем лучше. 2000 мкФ, думаю, будет вполне достаточно. Смотрим, чтобы напряжение на конденсаторах не превышало напряжение, которое на них написано. В моем случае я взял конденсаторы, которые могут спокойно работать в цепях до 50 Вольт.

Следующим шагом надо подобрать МОЩНЫЙ (!) трансформатор на 220—–>15-25 Вольт. Не вздумайте ставить туда трансформатор от ваших радиоприемников, китайских игрушек и прочей мелкой аппаратуры. Короче говоря, чем больше трансформатор по габаритам, тем лучше. У нас на работе куча этих трансформаторов, поэтому, вопрос с подбором нужного трансформатора сразу отошел в сторону:

Первым делом смотрим на паспортные данные трансформатора. Итак, тут все элементарно и просто. Там, где больше всего витков и есть первичная обмотка. Далее подключаем эту первичную обмотку к сети 220 Вольт и замеряем напряжение на вторичных обмотках. Смотрим, где есть напряжение, которое нас устроит (ну то есть от 15 и до 25 Вольт).

Трансформатор подобрали. Теперь осталось подобрать микросхему. Так как этот блок питания я делал на небольшие колонки, значит, магнитола будет кушать мало силы тока. Думаю, не более 3 Ампер. Поэтому, будем использовать стабилизатор LM350:

Тщательно подготовим ему место. Для этого берем мелкозернистую шкурку нулевку и зачищаем место для нашего стабилизатора.

Смазываем LM-ку теплопроводящей пастой КПТ-8

Зажимаем ее на радиатор. На этом самый трудный процесс закончен 😉

Потом берем в руки паяльник и навесным монтажом спаиваем схему. Через часик у нас плата превращается в мощный блок питания! После получения нужного напряжения на выходе схемы с помощью переменного резистора, я паял туда постоянный резистор

На выходе получилось где-то 13,7 Вольт. Думаю, этого вполне хватит, чтобы раскачать пару небольших колонок.

Давайте попробуем зажечь лампу на 12 Вольт

Подаем на нее напряжение и вуаля!

Ну все, цепляем магнитолу к блоку питания.

Для тех, кому хочется мощнее

Но что если вам захотелось сделать автопати с корешами прямо в гаражном кооперативе? Разумеется, вы уже не будете раскачивать маленькие колонки, а следовательно, нужен мощный блок питания. Для этих целей как раз потребуется стабилизатор LM338, но к нему в придачу также нужен и приличный увесистый трансформатор. Напряжение лучше все-таки выставлять в пределах 14 вольт, так как при громкой музыке оно будет проседать. Все, конечно же, зависит от трансформатора и от басовых колонок. Про то, почему проседает напряжение, можно почитать в статье работа трансформатора.

Я сделал таких 4 блока питания. Один блок питания раскачивает магнитолу с басовыми динамиками, другие раскачивают тоже приличные колонки. А не проще ли было использовать простой выпрямитель, с которым заряжают аккумуляторы? На некоторых выпрямителях, особенно на самопальных, напряжение имеет пульсации, что в конечном итоге и повлияет на качество звучания. В динамиках будет слышен фон. Фон – это посторонний звук, который мешает звучанию. А наш блок питания имеет на выходе чистое постоянное напряжение, поэтому звук у нас будет чистый и мощный 😉

Готовые модули на Алиэкспрессе

В настоящее время уже ничего не надо придумывать. Достаточно купить готовый модуль и на его базе собрать блок питания для магнитолы. Такой модуль стоит от 4$ и по качеству и энергозатратам будет даже лучше, чем вышеописанный блок питания:

Глянуть и купить можно по этой ссылке.

Источник