Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Автомобильный стабилизатор напряжения тока

Стабилизаторы напряжения для светодиодов. Зачем нужны для вашего авто?

Не так давно я писал статью – почему перегорают светодиоды, почитайте познавательно. Если напомнить причин всего две — это перегрев и высокое напряжение. Да и собственно они связаны между собой — чем выше «вольтаж», тем больше идет разогрев. Из этого следует — что если ограничить диоды по напряжению, то служить они гипотетически будут дольше. Вот именно для этого на различных китайских площадках продаются специальные платы – так называемые «стабилизаторы напряжения», которые могут увеличить срок службы таких ламп в разы …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

  • В чем проблема?
  • Так что делают стабилизаторы, зачем нужны?
  • Мой опыт
  • ВИДЕО ВЕРСИЯ

Забегая вперед скажу, что такие модули могут быть ну очень компактными, размером буквально с пятирублевую монету. Так что можно разместить куда угодно, буквально рядом с габаритной лампой.

Сам я покупал эти стабилизаторы на АЛИЭКСПРЕССЕ, цена копейки (около 150 руб., за 5 штук), кому интересно брал здесь — ПЕРЕЙТИ, хотя бы просто зайдите и посмотрите.

В чем проблема?

Обычно светодиодные лампы берутся в габаритные огни наших с вами автомобилей, реже в подсветку или панель приборов. И вроде срок службы у них должен быть в разы больше ламп накаливая, однако получается все совсем наоборот. Дешевые варианты через пару месяцев начинают моргать, а через 3-4 могут вообще перегореть (наверное, все такое наблюдали на дорогах города, когда в «противотуманках» или габаритах, просто светомузыка).

Так почему такое происходит? Все банально и просто автомобильные варианты нормально работают при 12В и даже небольшой перепад в большую сторону начинает изнашивать их (как я писал выше идет разогрев и быстрая деградация).

А если вспомнит бортовую сеть автомобиля, то там практически никогда нет ровно 12В, даже если двигатель не запущен исправный аккумулятор дает 12,7В (это его нормальное напряжение). А вот после того как машина запускается генератор дает в бортовую сеть 13,8 – 14,2В (а в некоторых современных авто, где электроники навалом, может доходить до 14,5В).

Вот вам и ответ при таких ВОЛЬТАХ светодиод в любом случае долго работать не будет, как показывает практика максимум полгода и все

Конечно есть нормальные ДОРОГИЕ фирмы, которые выпускают качественные варианты, например PHILIPS, OSRAM и т.д. НО стоимость ламп, скажем в габариты, может доходить до 1500 рублей за пару, не дешево! Зато гореть будут долго.

Так что делают стабилизаторы, зачем нужны?

Как вы наверное уже догадались, они просто стабилизируют напряжение и не дают ему превышать выставленный вами порог. Сейчас есть два варианта:

  • Не регулируемый, который просто стабилизирует на 12В
  • С регулировкой, здесь вы можете вручную выставить нужное напряжение от 0,8 до 20В

Таким образом мы просто ставим верхний порог до 12, а я вам советую до 11,8В и светодиоды будут защищены от перепадов в бортовой сети. Срок службы увеличивается в разы (потому как нет преждевременной «деградации») то есть износ идет минимальный.

Конечно, сейчас есть много различных методов ограничение своими руками, многие ставят резисторы и прочее в разрыв, но зачастую работает это не так эффективно, да и «колхоз-колхозный» это!

Опять же для людей, которые не дружат с электроникой и паяльником, покупные стабилизаторы будут просты и понятны.

Мой опыт

У моего друга есть ВАЗ ПРИОРА, и он любитель засунуть LED лампы в габариты, фары подсветку и т.д. Без таких стабилизирующих элементов они реально долго не ходили (пару-тройку месяцев и все). Сейчас же один комплект дешевых вариантов ходит уже третий год, и все благодаря стабилизации!

Есть и минусы такие элементы ставятся в разрыв провода, который идет до источника, там даже указаны «IN» и «OUT» куда нужно подключать провод и откуда выводить. Стоимость за 5 штук примерно 160 рублей, то есть каждый примерно около 30. Друг выставил 11,8В подключил к платам провода и залил их клеевым пистолетом, теперь влага им не страшна.

Лично я сам купил такие платы и экспериментировал с ними, у меня есть блок питания который выдает от 15 до 24В. От него я запитал два провода и подвел на модуль, а уже с него на светодиод, выставил около 11,9. И знаете, как бы я не переключал в блоке питания напряжение, за платой оно стабильно держалось 11,9В без каких либо скачков (весь эксперимент будет на видео).

Так что вывод можно купить стабилизаторы (около 30р за штуку), сами лампочки (около 50р за штуку) и в ИТОГЕ получаете за 80 – 100р вариант, который будет работать ну очень долго (3 года точно).

Сейчас видео версия смотрим

Вот такой материал, думаю он вам был полезен, подписывайтесь на сайт и канал будет еще много интересных видео. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

(14 голосов, средний: 4,86 из 5)

Похожие новости

Как проверить генератор на машине, не снимая. Мультиметром и без.

Читайте так же:
Стабилизатор тока 380 вольт

Мощность генератора автомобиля. Как ее узнать (определить) и от .

Какой ELM327 лучше WIFI или Bluetooth? Подробно + видео версия

Стабилизатор напряжения 12 вольт

Напряжение постоянного тока для питания многих электрических устройств, гаджетов и электронных схем, требует стабилизации. Часто встречающиеся величины напряжений – 5, 9, 12 и 24 вольта. Наиболее востребованы преобразователи на 12 В. Питание генераторов, усилителей, светодиодных подсветок, зарядных устройств осуществляется именно этой величиной напряжения. Стабилизатор 12в является неотъемлемой частью схем блоков питания.

Разновидности 12В стабилизаторов

Подобные устройства могут быть собраны на транзисторах или на интегральных микросхемах. Их задача – обеспечить значение номинального напряжения Uном в нужных пределах, несмотря на колебания входящих параметров. Наиболее популярны следующие схемы:

  • линейная;
  • импульсная.

Схема линейной стабилизации представляет собой простой делитель по напряжению. Его работа заключается в том, что при подаче на одно «плечо» Uвх, на другом «плече» изменяется сопротивление. Это поддерживает Uвых в заданных пределах.

Важно! При такой схеме при большом разбросе значений между входным и выходным напряжениями происходит падение КПД (некоторое количество энергии переходит в тепло), и требуется применение теплоотводов.

Импульсная стабилизация контролируется ШИМ-контроллером. Он, управляя ключом, регулирует длительность токовых импульсов. Контроллер проводит сравнение величины опорного (заданного) напряжения с напряжением на выходе. Входное напряжение подаётся на ключ, который, открываясь и закрываясь, подаёт полученные импульсы через фильтр (ёмкость или дроссель) на нагрузку.

К сведению. Импульсные стабилизаторы напряжения (СН) обладают большим КПД, требуют меньшего отвода тепла, но электрические импульсы при работе создают помехи для электронных устройств. Самостоятельная сборка подобных схем имеет существенные сложности.

Классический стабилизатор

Такое устройство имеет в своём составе: трансформатор, выпрямитель, фильтры и узел стабилизации. Стабилизация обычно осуществляется при помощи стабилитронов и транзисторов.

Основную работу выполняет стабилитрон. Это своеобразный диод, который подключается в схему в обратной полярности. Рабочий режим у него – режим пробоя. Принцип работы классического СН:

  • при подаче на стабилитрон Uвх 12 В он открывается и удерживает заявленное напряжение постоянным.

Внимание! Подача Uвх, превышающего максимальные значения, указанные для определённого вида стабилитрона, приводит к его выходу из строя.

Интегральный стабилизатор

Все элементы конструкции таких устройств располагаются на кристалле из кремния, сборка заключена в корпусе интегральной микросхемы (ИМС). Они собраны на базе двух типов ИМС: полупроводниковых и гибридно-плёночных. У первых компоненты твердотельные, у вторых – изготовлены из плёнок.

Главное! У таких деталей всего три вывода: вход, выход и регулировка. Такая микросхема может выдавать стабильно напряжение величиной 12 В при интервале Uвх = 26-30 В и токе до 1 А без дополнительной обвязки.

Целесообразность использования LT 1083/84/85

В схеме стабилизатора напряжения на 12 вольт может быть разная ИМС. В зависимости от серии микросхемы, условия для её работы разнятся. Микросборки серии LT 1083/84/85 можно применять для изготовления стабилизатора на такое напряжение.

К сведению. Ток на выходе LT 1083 может достигать 7 А, на LT 1084 и LT 1085 допустимые токи нагрузки – 5 А и 3 А, соответственно.

Конструкторы для радиолюбителей, поставляемые из Китая, предлагают самостоятельно собрать схему простого блока питания на подобной платформе стабилизаторов.

Стабилизатор, входящий в данную схему, выдаёт на выходе ток до 7,4 А. Резистор R2, позволяющий изменять величину выходного напряжения, можно заменить постоянным, подобрав его значение так, чтобы U на выходе было равно 12 В. Диоды подбираются на напряжение не менее 50 В и ток не менее 12 А.

Внимание! СН на этой микросхеме требует разницы напряжения между входом и выходом не менее 1,5 В. При выполнении этого условия ИМС будет выдавать стабильное напряжение. При этом она имеет тепловую защиту и защиту от превышения значения выходного тока.

Простой СН, сделанный своими руками

Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов, подсветок автомобильных бортовых систем быстро и удобно выполнять, используя для этого микросхемы: LM317, LD1084, L7812, КРЕН 8Б и им подобные устройства. Несколько диодов, сопротивление и сама микросхема – вот составляющие такого СН.

Стабилизатор на LM317

В зависимости от варианта изготовления корпуса LM317 подбирают расположение деталей на плате.

Изготовление стабилизатора сводится к следующему:

  • к выходу (Vout) припаивают сопротивление с номинальным значением 130 Ом;
  • к контакту входа (Vin) присоединяют провод, подающий напряжение для стабилизации;
  • регулировочный вход (Adj) подключают ко второму выводу резистора.

При подключении в качестве нагрузки светодиодных фонарей, лент и т.д. радиатор не требуется. Сборка занимает 15-20 минут при минимуме деталей. Используя несложную формулу, можно рассчитывать величину сопротивления R для получения определённой величины допустимого тока нагрузки.

Схема на микросхеме LD1084

Поддержанию напряжения 12 В неизменным для устройств светодиодной иллюминации, подключённой к бортовой сети автомобиля, поможет применение данной микросборки.

Здесь для сборки самодельного СН в цепь обвязки микросхемы включаются:

  • два электролитических конденсатора по 10 мкФ * 25 В;
  • резисторы: 1 кОм (2 шт.), 120 Ом, 4,7 кОм (можно постоянный);
  • диодный мост RS407.

Устройство собирается следующим образом:

  • напряжение, снимаемое с диодного моста выпрямителя, подаётся на вход LD1084;
  • на контакт, управляющий режимом стабилизации (Adj), присоединяют эмиттер транзистора КТ818, база которого соединена через два одноколонных сопротивления с цепями питания света фар (ближнего и дальнего);
  • выходная цепь микросхемы соединена с резисторами R1 и R2, а также с конденсатором.
Читайте так же:
Регулируемый стабилизатор напряжения тока радио

Кстати. Резистор R2 можно брать не переменный, а подстроечный, выставив с его помощью величину выходного напряжения 12 В.

Стабилизатор на диодах и сборке L7812

Подобная микросхема в связке с диодом и конденсаторами может снабжать светодиоды стабильным напряжением 12 В.

Схема построена по ниже изложенному принципу:

  • диод Шоттки 1N401 пропускает через себя ток от плюсовой клеммы аккумулятора и подаёт его на вход микросхемы. При этом «+» электролита (конденсатора на 330 мкФ) также соединён с катодом диода;
  • на выход L7812 присоединяют цепь нагрузки и «+» конденсатора ёмкостью 100 мкФ;
  • все минусовые клеммы (от аккумулятора и обоих электролитических конденсаторов) соединяются с управляющим входом микросхемы.

Электролитические конденсаторы подбирают на напряжение не ниже 25 В.

Самый простой стабилизатор – плата КРЕН

Схемы с использованием крен довольно популярны. Так называют ИМС, в маркировку которых входят сочетания букв КР и ЕН. Это мощные СН, позволяющие выдавать на нагрузку ток до 1,5 А. Они имеют на выходе стабильные 12 В при подаче на вход напряжения до 35 В.

Схема с использованием этой микросхемы собирается так:

  • напряжение с плюсовой клеммы АКБ (аккумуляторной батареи) на вход крен подаётся через диод 1N4007, он защищает цепь аккумулятора от обратных напряжений;
  • минусовая клемма АКБ соединяется с управляющим электродом КРЕН;
  • напряжение с выхода подаётся на нагрузку.

При необходимости микросхему прикручивают к радиатору.

Сборка своими руками стабилизаторов напряжения на 12 В с использованием схем линейных и интегральных СН не составляет особого труда. При этом необходимо следить за температурой нагрева корпуса элементов и при Т0С выше допустимой устанавливать их на теплоотводы (радиаторы).

Видео

Стабилизатор напряжения бортовой сети автомобиля

Предлагаемый широтно-импульсный стабилизатор напряжения бортовой сети автомобиля содержит те же узлы, что и его прототип [1], но за счёт применения микросхемы К561ТЛ1 (четыре триггера Шмитта) удалось мультивибратор и формирователь коротких импульсов собрать всего на одном её элементе, кроме того, использование мощного полевого p-канального транзистора позволило упростить узел управления выходным ключом.

Схема стабилизатора напряжения бортовой сети автомобиля показана на рисунке. Оно содержит стабилизатор напряжения питания микросхемы DD1 на стабилитроне VD1 и резисторе R4; генератор коротких импульсов низкого логического уровня с частотой следования 300…600 Гц на элементе DD1.1; времязадающий конденсатор С4, подключенный параллельно участку коллектор-эмиттер транзистора VT1; управляемый генератор тока на транзисторе VT2; измерительное устройство, как и в прототипе, с фильтром нижних частот, содержащее резистивный делитель напряжения R8—R10, стабилитрон VD5 и конденсатор С5; выходной мощный полевой транзистор VT3 и защитный диод VD6.

После подачи питания конденсатор С1 заряжается через резистор R4 до напряжения стабилизации стабилитрона VD1, начинает работать генератор коротких импульсов с частотой следования 300…600 Гц.

Рассмотрим один период работы стабилизатора, начиная с того момента, когда на выходе триггера DD1.1 появляется низкий логический уровень. Транзистор VT1 открывается током зарядки конденсатора СЗ и подаёт на входы элемента DD1.2 высокий уровень, одновременно разряжая конденсатор С4. На выходе элемента DD1.2 появляется низкий уровень, открывающий полевой транзистор VT3. Ток с вывода «15″ стабилизатора протекает через вывод «67″ и обмотку возбуждения генератора. По окончании импульса на выходе DD1.1 появляется высокий уровень, транзистор VT1 закрывается. Далее начинается зарядка конденсатора С4 током от управляемого генератора на транзисторе VT2 через резистор R5. Когда напряжение на конденсаторе С4 достигнет нижнего порога переключения триггера Шмитта DD1.2, он переключится, и на его выходе появится высокий уровень, закрывающий транзистор VT3. Дальнейшая зарядка конденсатора С4 (напряжение на нём ограничено диодом VD4 для защиты входных цепей микросхемы DD1) не. вызывает переключения элемента DD1.2.

Далее, когда на выходе генератора вновь формируется импульс низкого уровня, процессы повторяются.

Стабилизация напряжения осуществляется изменением относительной длительности включённого состояния полевого транзистора VT3 — этим процессом управляют измерительное устройство и генератор тока. При увеличении напряжения на выводе «15″ стабилизатора относительно вывода «Общий» увеличивается ток коллектора транзистора VT2. Конденсатор С4 начинает заряжаться быстрее, а относительная продолжительность включённого состояния транзистора VT3 уменьшается и, следовательно, уменьшается средний ток, протекающий через обмотку возбуждения генератора, — выходное напряжение генератора уменьшается.

В случае понижения напряжения на выводе «15″ устройства ток коллектора транзистора VT2 уменьшается, а время зарядки конденсатора С4 увеличивается. Относительная длительность включённого состояния транзистора VT3 и средний ток, протекающий через обмотку возбуждения генератора, увеличиваются, следовательно, увеличивается и выходное напряжение генератора.

Конструкция и детали стабилизатора напряжения

В стабилизаторе напряжения можно применить постоянные резисторы МТ, МЛТ, ОМЛТ, С2-23, С2-33, подстроечный резистор СП5-16, СП5-2, СП5-3, СП5-2В, СП5-ЗВ, СП5-2ВА, СП5-ЗВА или как в [1 ] СПО-05.

Конденсатор С1 — импортный фирм Jamicon, Samsung, Gloria, CapXon, остальные — плёночные К73-17 на напряжение 63 В.

Читайте так же:
Стабилизатор тока или частоты

Диоды 1N4148 можно заменить на КД522Б, КД510А, Д219А, Д223А, Д223Б, 1 N4001 — 1 N4007, диод КД209А — на КД212А, КД237А, КД213А.

Вместо транзистора КТ315Г можно использовать КТ315 А—КТЗ15В, КТ315Д—КТ315И, КТ3117А, а вместо КТ361Г — КТ361А— КТ361В, КТ361Д—КТ361И, КТ313А, КТ313Б.

Полевой транзистор RFP8P08 заменим на IRF5210, IRF6215, IRF9530, IRF9540, IRF9140.

Стабилитроны Д818Е можно заменить на Д818Д, КС191Д, КС 191Р, КС191Н, КС 191 У, КС191П, КС190В, КС190Г, КС190Д, а микросхему К561ТЛ1 — на К561ТЛ1 А, 564ТЛ1 или импортный аналог.

Вследствие простоты стабилизатор собран на отрезке макетной платы, который размещён в корпусе от реле-регулятора РН1. Возможно использование корпусов от регуляторов 12.3702, РН-2 [2]. Плата закреплена на стойках. Мощный полевой транзистор VT3 необходимо установить через изолирующую теплопроводящую прокладку на основание корпуса, предварительно смазав поверхности теплопроводящей пастой.

Налаживание стабилизатора напряжения

Для налаживания стабилизатора необходимы мультиметр, регулируемый стабилизированный источник питания с выходным напряжением 12… 15 В и максимальным током нагрузки не менее 1 А и осциллограф.

Стабилизатор напряжения подключают к источнику питания с установленным выходным напряжением 12 В. Осциллографом проверяют наличие импульсов частотой 300…600 Гц на выходе элемента DD1.1. Длительность коротких импульсов низкого уровня должна быть 100…300 мкс. Если частота и длительность импульсов выходят за указанные пределы, подбирают конденсатор С2. Далее проверяют наличие на коллекторе транзистора VT1 пилообразных импульсов с максимальным положительным напряжением около 9 В и отрицательным 0,5…0,7 В (относительно вывода 7 микросхемы DD1). Затем вход осциллографа подключают к выходу элемента DD1.2 — должны наблюдаться прямоугольные импульсы размахом около 9 В. Плавно повышают напряжение источника питания — в определённый момент длительность импульса высокого уровня должна резко увеличиться. Это значит, что напряжение, установленное на выходе источника питания, очень близко к напряжению стабилизации стабилизатора.

Проверяют длительности перепадов импульсов — они должны быть в пределах 5…20 мкс; короткие перепады вызывают излишний нагрев генератора Г221, а длинные — нагрев мощного транзистора VT3. При необходимости подбирают резистор R7. Это может потребоваться в случае замены полевого транзистора RFP8P08 другим, из числа рекомендованных из-за другой ёмкости затвор—исток.

Далее между выводом «67″ и общим проводом (корпусом) подключают лампу накаливания на напряжение 12 В мощностью 15 Вт. На выходе источника питания устанавливают напряжение 14,2 В. Вращая движок подстроечного резистора R9, находят момент резкого изменения яркости свечения лампы. Оставляют движок в положении, когда лампа погаснет.

Далее стабилизатор устанавливают на автомобиль и окончательно налаживают, как рекомендовано в [1].

1. Тышкевич Е. ШИ регулятор напряжения. — Радио, 1984, № 6, с. 27, 28.
2. Синельников А. X. Электронные приборы для автомобилей. — М.: Энергоиздат, 1981.

C этой схемой также часто просматривают:

Простой стабилизатор
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ 12/220 В — 50 Гц
Преобразователь напряжения 12—> 220 В
Преобразователь напряжения 12—> 220 В до 200 Вт
Импульсный стабилизированный преобразователь напряжения
Терморегулятор для пасечного электроножа
Сигнализация — датчик проникновения
Схема измерителя ЭПС
Детектор скрытой проводки своими руками

7 способов повысить НАПРЯЖЕНИЕ БОРТОВОЙ СЕТИ

Повысить напряжение бортовой сети автомобиля до необходимого уровня можно несколькими способами. Некоторые из них абсолютно бесплатные (только время придется потратить). Для реализации других придется кое-что прикупить. В этой статье рассказано, какое должно быть напряжение бортовой сети легкового автомобиля, когда и зачем его надо повышать, как это сделать в теории и на практике.

Когда и зачем нужно повышать напряжение бортовой сети?

Чтобы ответить на эти вопросы, сначала надо выяснить, какое напряжение бортовой сети должно быть вообще. Что считается нормой, и чем грозит отклонение от нее? А для этого надо вспомнить, на что влияет это самое напряжение.

Самое главное в данном случае то, что от напряжения бортовой сети зависит, насколько полноценно будет заряжаться аккумуляторная батарея от генератора. Чтобы начался процесс заряда, в теории достаточно подать на АКБ напряжение, которое превышает ее собственное. За счет этого через нее потечет ток, благодаря которому будет протекать электрохимическая реакция, и заряд начнет накапливаться на свинцовых пластинах. Однако это условие достаточное только лишь для начала процесса заряда.

Чтобы аккумулятор накопил как можно больше электрической энергии, на него должно подаваться определенное напряжение. В случае с автомобильными 12-вольтовыми АКБ оно должно быть 14,4 В. Если такое напряжение подавать на клеммы батареи достаточно долго, то она накопит максимальное количество энергии. Показателями этого состояния является плотность в районе 1,26 единиц, и стремящийся к нулю ток заряда.

Что будет, если указанное выше напряжение подавать на клеммы АКБ после того, как она полностью зарядилась? Начнется реакция электролиза воды, содержащейся в электролите. Она будет разлагаться на составные компоненты и безвозвратно испаряться. В таких случаях говорят, что аккумулятор кипит, после чего возникает необходимость доливать в него дистиллированную воду.

Отсюда следует, что постоянное напряжение бортовой сети автомобиля 14,4 В при достаточно долгой езде неминуемо приведет к кипению батареи. Если напряжение будет удерживаться еще более высоким, то процесс электролиза начнется гораздо быстрее, то есть при более кратковременной поездке.

Читайте так же:
Ограничение тока для импульсного стабилизатора

С другой стороны, если на батарею будет подаваться более низкое напряжение, то она не сможет полностью зарядиться, даже если вы будете ездить на автомобиле бесконечно долго. Заряжаться она, конечно же, будет, но не на 100 %. В таких случаях автомобилисты применяют словосочетание – недозаряд аккумулятора. Это тоже нехорошо. В результате регулярного недозаряда снижется ресурс АКБ, а также повышается риск не запустить двигатель после длительного простоя.

Соответственно, чтобы аккумуляторная батарея автомобиля «чувствовала себя хорошо», в бортовой сети необходимо поддерживать такое напряжение, при котором она будет максимально полноценно заряжаться, и не закипать, при этом, никогда. То есть, нужна некая золотая середина. И является ею напряжение бортовой сети 14,2 В. При таких условиях АКБ будет заряжаться почти до конца, но до кипячения доводиться не будет.

Следует также отметить, что напряжение бортовой сети автомобиля 14,2 В считается нормальным только при определенных температурных условиях. А именно при температуре в диапазоне от 0°C до +20°C. Если на улице, например, мороз, то для нормальной зарядки АКБ есть смысл подавать на нее большее напряжение – 14,5-14,7 В. Во время летней жары, наоборот, будет лучше, если напряжение заряда не превышает 14 В.

По итогу мы получили ответы на поставленные в начале вопросы. Напряжение бортовой сети нужно повышать тогда, когда оно ниже, чем нужно для полноценной зарядки аккумулятора. Делать это нужно для того, чтобы не эксплуатировать АКБ в режиме хронического недозаряда. Как правило, с подобными проблемами чаще сталкиваются владельцы машин отечественного автопрома, а также иномарок «солидного возраста».

Как в теории можно повысить напряжение в бортовой сети?

Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо кое-что знать об этой самой бортовой сети. Как она работает, от чего зависит напряжение в ней? Чтобы это выяснить, изучать всю бортовую сеть нет надобности. Достаточно рассмотреть узел, который отвечает за выработку электроэнергии и ее стабилизацию.

«Занимается» этим генератор. Он генерирует электроэнергию для питания потребителей и зарядки АКБ, а также обеспечивает стабильное напряжение независимо от скорости вращения.

Если простыми словами, то работает это так. Чтобы генератор вырабатывал электроэнергию, в нем принудительно создается электромагнитное поле. От силы этого поля зависит выходное напряжение (которое идет на АКБ и потребители). Электромагнитное поле создается в роторе генератора, к которому через щеточный узел подается постоянное напряжение. От величины этого напряжения зависит сила электромагнитного поля и, соответственно, напряжение бортовой сети.

То есть, чтобы в сети было нужное напряжение, на щеточный узел генератора необходимо подавать управляющее напряжение. За это отвечает реле-регулятор напряжения. В упрощенном виде это устройство, которое «мониторит» то, что выдает генератор, и «решает», какое управляющее напряжение подавать для возбуждения электромагнитного поля. В итоге получается, что с какой бы скоростью не вращался генератор, он всегда выдает в сеть одно и то же напряжение.

Соответственно, чтобы повысить напряжение бортовой сети, надо чтобы регулятор напряжения подавал на щеточный узел генератора более высокое напряжение. Сделать это можно несколькими способами, которые описаны ниже.

Здесь стоит добавить, что бортовое напряжение зависит не только от генератора и реле-регулятора. Ведь помимо того, что электроэнергию надо выработать, ее надо еще доставить до потребителей, к числу которых относится и АКБ. Соответственно, если на пути доставки есть потери, то до потребителей будет доходить не все сгенерированное напряжение. Потому повышать бортовое напряжение следует начинать именно с этого.

Способ №1. Минимизация потерь

На пути электрического тока от генератора до потребителей самые большие потери происходят в местах плохих контактов. Речь идет о клеммах и пятачках, с помощью которых подсоединяются провода. Если в таких местах из-за окисла или другой грязи контакт ухудшился, то это означает, что поперечное сечение здесь уменьшилось. А при уменьшении сечения проводника прямо пропорционально увеличивается его электрическое сопротивление.

Через такие контакты ток течет «хуже», соответственно, падает и напряжение (работает закон Ома для участка цепи). Если, например, на пути от генератора к аккумуляторной батарее все соединяющие контакты находятся в плачевном состоянии, то заниженное напряжение в бортовой сети обеспечено.

Получается, чтобы повысить это самое напряжение, иногда достаточно просто привести в порядок хотя бы ключевые соединения. Убрать окислы, ржавчину, нагар, пыль, грязь. Надежно затянуть крепежи. Делать это нужно регулярно, так как наличие в проводника электрического тока, а на его поверхности влаги с солями – ускоряет его коррозию.

Помимо мест соединения проводников с автомобильным оборудованием следует также помнить и о самих проводниках. Они должны иметь достаточное для своего участка цепи сечение. В противном случае на проводах тоже будут потери, которые по закону Джоуля-Ленца будут уходить на их нагрев.

Как уменьшить сопротивление проводов? На это влияет их длина и сечение. Материал рассматривать не будем, так как сегодня все провода – медные. Если в проводке автомобиля делался ремонт с заменой, необходимо проверить, нет ли бесполезно длинных проводов, которые легко можно укоротить. Что касается сечения, то о нем далеко не всегда можно судить по толщине. И вот почему.

Читайте так же:
Схема стабилизатор тока схемы

Дело в том, что провода автомобильной бортовой сети сделаны многожильными. Каждый из них состоит из множества тоненьких жилок, скрученных в один проводник. Делается так для того, чтобы провод имел большее сечение и, при этом, оставался гибким. В процессе длительной эксплуатации медные жилки могут переламываться, из-за чего сечение уменьшается, а сопротивление с потерями на этом участке – растет. Чаще всего переломы можно заметить на концах проводников, где с них снята защитная изоляция (перед клеммами).

Как показывает практика, все описанные в этом подразделе факторы в совокупности способны уменьшать бортовое напряжение вплоть до 1 вольта. Соответственно, если подобного рода недостатки устранить, то на вольтметре вместо вялых 13,2 В можно увидеть оптимальные 14,2 В. Такое повышение будет наблюдаться, если случай совсем запущенный. А так, можно рассчитывать на повышение напряжения бортовой сети на несколько долей вольта (которых часто и не хватает).

Однако это еще не все. Помимо снижения напряжения, из-за описанных проблем оно сильно падает при больших нагрузках. Например, когда все выключено, вольтметр показывает 14,2 В (порядок). А после включения освещения, фар, печки и музыки – показания падают до 13 В. Так вот, достаточно часто после минимизации потерь такая просадка уменьшалась вдвое, а то и втрое.

Способ №2. Замена штатного реле-регулятора

Средняя стоимость реле-регулятора варьируется в районе 200 рублей. Это гораздо дешевле, чем новая АКБ, которую придется покупать из-за хронического недозаряда имеющейся. Как правило, эти устройства со временем начинают некорректно работать, подавая на ротор генератора неправильное управляющее напряжение. Замена реле во многих случаях помогает повысить напряжение бортовой сети до оптимального.

Следует также учесть, что в состав реле-регулятора входят графитные щетки, по которым управляющее напряжение передается на ротор генератора. А щетки имеют свойство истираться. Потому в некоторых случаях проблему с низким напряжением решают путем подпайки к имеющемуся реле новых щеток.

Способ №3. Запитывание регулятора от АКБ

На большинстве легковых автомобилей реле-регулятор «мониторит» напряжение бортовой сети непосредственно на генераторе. А как уже было доказано выше, до потребителей доходит далеко не все. Потому вполне разумно «дать понять» реле-регулятору, что на ту же АКБ приходит далеко не то напряжение, которое выходит из генератора. Для этого плюсовой провод регулятора подключается напрямую к аккумулятору. И это тоже помогает.

Способ №4. Диод

Народный метод, который заключается в «обмане» реле-регулятора. Диод подключается в разрыв плюсового провода непосредственно перед реле. Он свободно пропускает ток в одном направлении, но на нем всегда присутствует стабильное падение напряжения. За счет этого на реле приходит меньшее напряжение, чем оно есть на выходе из генератора, и «обманутый» регулятор повышает управляющее напряжение, заставляя генератор вырабатывать больше.

Способ №5. Выносной трехуровневый регулятор напряжения

Устанавливается вместо штатного. Состоит из щеточного узла и выносного реле, которое крепится в любом удобном месте под капотом (или даже в салоне). На регуляторе имеется трехпозиционный тумблер, переключая который, можно влиять на выдаваемое генератором напряжение. В результате его установки можно устанавливать напряжение бортовой сети 14,7 В, 14,2 В и 13,8 В. Средний режим считается нормальным, первый – для зимы, последний – для лета. Девайс очень даже годный, если не забывать своевременно переключать тумблер в подходящее положение. Стоит на момент написания статьи порядка 300-400 рублей.

Способ №6. Выносной термооптимизированный регулятор напряжения

Как и предыдущий вариант, устанавливается вместо штатного реле. В данном случае никаких ручных регулировок не предусмотрено, однако, есть термопара, которая прикручивается к клемме АКБ. Благодаря этому реле-регулятор при корректировке напряжения учитывает температуру аккумулятора. Соответственно, он в автоматическом режиме повышает его зимой, и занижает летом.

Способ №7. Генератор

Если генератор не способен выдавать желаемые 14,2 В без значительных просадок под нагрузкой, то никакие из вышеописанных способов исправить ситуацию не помогут. К сожалению, в гаражных условиях проверять этот агрегат довольно затруднительно, потому это дело стоит доверить специалистам.

Если, все же, сильно хочется попробовать своими руками, то можно измерить сопротивления всех обмоток статора и ротора. При исправном генераторе в показаниях прибора не должно быть заметного разброса. Если он есть, или сопротивление какой-либо из обмоток стремится к нулю (или есть разрыв), то генератору пришел конец. Пытаться получить с него желаемое напряжение бесполезно.

Итоги

Напряжение бортовой сети является очень важным параметром автомобиля. Если оно ниже нормы, АКБ будет постоянно недозаряжаться, свет – тускло светить, магнитола – выключаться под нагрузкой, и так далее. Повысить напряжение можно несколькими способами. Все они проверены на практике и прекрасно работают.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector