Стабільність напруги - це досить важлива характеристика електроживлення для більшості електронних пристроїв. У них містяться електричні ланцюги з нелінійними елементами. Для оптимальної настройки цих ланцюгів існує певна величина різниці потенціалів. І якщо вона буде змінюватися, електричний ланцюг втратить правильні експлуатаційні характеристики. Оскільки напруга 12 вольт є стандартом не тільки для автомобілів, але і для багатьох інших пристроїв, далі піде мова саме про таких регуляторах.
особливості регулювання
Мова про той чи інший регуляторі 12 вольт має сенс вести тільки при вказівці додаткових даних:
- постійне або змінну напругу треба регулювати;
- яка максимальна величина струму в навантаженні;
- величина різниці потенціалів перед регулятором;
- параметри напруги на навантаженні в діапазоні регулювання.
Кожен з перерахованих параметрів пов'язаний з певними технічними рішеннями, які відображаються в схемі. Загальна схема регулятора - це навантаження, яка з'єднана з деяким пристроєм. Воно умовно позначено прямокутником на схемі, показаної далі. Усередині цього прямокутника може бути та чи інша схема, яка відповідає додатковим даними, згаданим вище. Найпростішим регулятором є змінний резистор. Він дозволяє без спотворень регулювати змінну напругу. Також такий резистор застосуємо і при постійному струмі.
Схема зі змінним резистором.
Елементарна схема регулятора
Схема зі змінним резистором
Якщо різниця потенціалів на вході значно більше 12 вольт на виході, в регуляторі буде губитися енергія. На змінному резисторі буде виділятися тепло. Щоб уникнути втрат тепла, на змінному струмі треба застосувати змінну індуктивність, якої може стати ЛАТР. Його пропускна здатність обмежується, як і в змінному резисторі, конструкцією рухомого контакту. Але якщо допустимо перемикання шляхом переставлення між витками перемички з надійними контактами, можна отримувати значну силу струму.
Іншим способом регулювання своїми руками змінної напруги 12 вольт може бути зміна індуктивності регулятора. Для цього вручну змінюється або зазор, або число витків, спеціально призначених для цього. За таким принципом влаштований регульований зварювальний трансформатор, який використовується для електроживлення вольтової дуги. Якщо регулятор напруги 12 вольт не володіє властивостями стабілізатора і управляється своїми руками, різниця потенціалів на навантаженні необхідно контролювати вольтметром.
Змінний резистор і змінна індуктивність можуть бути використані і як регулятор струму. В цьому випадку необхідно контролювати струм в навантаженні амперметром. Якщо параметри напруги на навантаженні не обумовлені, за винятком його величини в 12 В, регулювати можна диммером. Це може бути потужний регулятор, оскільки він зазвичай виконаний на основі тиристора. А сучасні тиристори випускаються для дуже широкого діапазону різниці потенціалів і струму.
Регулювання зі стабілізацією
Для отримання заданих параметрів напруги або струму навантаження застосовуються стабілізатори. У них вихідна напруга або струм порівнюються з еталонним значенням, і при мінімальному заданому зміні виконується автоматична компенсація регулятора управлінням відповідного напівпровідникового приладу. Існує величезна кількість різноманітних схем різних стабілізаторів. Найбільш простими у використанні є інтегральні мікросхеми.
Зовнішній вигляд і схема підключення мікросхеми - стабілізатора 12 В
Такі готові стабілізатори дуже зручні для живлення світлодіодів як в автомобілях, так і в системах освітлення. При харчуванні від мережі 220 вольт необхідний понижуючий трансформатор з випрямлячем, що підключається до входу. Оскільки в багатьох випадках параметри навантаження дуже специфічні, робляться спеціальні стабілізатори напруги і струму. Вони можуть працювати як в безперервному, так і в імпульсному режимі. Але це вже зовсім інша історія ...