1 
Стабилизатор напряжения являет собою электронное (электрическое) или электромеханическое устройство, которое имеет выход и вход по напряжению и предназначается для того, чтобы поддерживать выходное напряжение во всех узких пределах, при условии существенного изменения выходного тока нагрузки и входного напряжения.
Сразу же стоит заметить, что по типу выходного напряжения устройства стабилизаторов делятся на:
- стабилизаторы переменного напряжения;
- стабилизаторы постоянного напряжения.
Как аксиома, что на входе стабилизатора и его выходе вид напряжения всегда будет совпадать. Тем не менее, некоторые конструкции стабилизаторов предусматривают разные вариации данных видов.
1. Конструкция и детали стабилизатора напряжения
Вследствие своей конструктивной простоты, самый элементарный стабилизатор напряжения будет собираться на отрезке макетной платы, который будет всегда располагаться на особом месте в корпусе от реле-регулятора. Конструктивный элемент платы закрепляется в устройстве посредством стоек, так как именно плата будет обеспечивать контроль и надежную работу всего устройства.
Важно заметить, что устройство имеет в наличие и мощный полевой транзистор, который устанавливается через изолирующую и теплопроводящую прокладку на базисную основу корпуса. Данная часть в обязательном порядке предусматривает смазывание поверхности теплопроводящей пастой.
2. Налаживание стабилизатора напряжения
Для того, чтобы максимально точно и успешно произвести налаживание устройства стабилизатора напряжения автомобилисту потребуются некоторые устройства и инструменты:
- мультимер;
- регулируемый стабилизированный источник питания, который будет иметь выходное напряжение от 12 до 15 В;
- максимальный ток нагрузки не менее 1 А;
- устройство осциллографа.
Стабилизатор напряжения необходимо подключить непосредственно к источнику питания, где выходное напряжение будет установлено на 12 В. Посредством устройства осциллографа нужно проверить наличие импульсов, частота которых будет составлять от 300 до 600 Гц на выходе. Длительность импульсов коротких низкоуровневых должна составлять от 100 до 300 мкс. Если же длительность и частота импульсов будут выходить за вышеуказанные пределы, то следует подобрать второй конденсатор. После этого на самом коллекторе необходимо проверить наличие транзистора пилообразных импульсов, максимальное положительное напряжение которого будет составлять 9 В, а отрицательное – от 0,5 до 0,7 В, касательно вывода микросхемы.
После этого необходимо подключить вхож осциллографа к выходу элемента, вследствие чего будут наблюдаться прямоугольные импульсы, размах которых равен 9 В. Далее следует достаточно плавно повышать и увеличивать напряжение в источнике питания, вследствие чего в определенный момент длительность импульса высокого уровня будет резко увеличена. Если это произойдет, то следует знать, что напряжение, которое устанавливается на выходе источника питания, будет достаточно близким к напряжению, которое относится к стабилизации устройства стабилизатора.
Также следует затронуть и проверку длительности перепадов импульсов, которые должны колебаться в пределах от 5 до 20 мкс; короткие перепады будут вызывать лишнее перегревание генератора, а длинные будут предопределять нагревание мощного транзистора. Если существует необходимость, то нужно подобрать резистор. Это может быть необходимым тогда, когда существует необходимость в замене полевого транзистора.
После всего проведенного посредство вывода и общего провода нужно подключить лампу накаливания на напряжение 12 В, которое имеет мощность 15 Вт. При выходе источника питания необходимо установить напряжение в 14,2 В. Посредством вращения движка подстроенного резистора нужно найти момент в резком изменении яркости свечения лампы. Движок необходимо оставить в положении, когда сама лампа уже погаснет. Именно после этого устройство стабилизатора можно устанавливать на автомобиль и окончательно налаживать.
3. Принцип работы стабилизатора напряжения
Схема стабилизатора напряжения бортовой сети транспортного средства является достаточно простой. Она содержит в себе стабилизатор напряжения питания микросхемы на резисторе и стабилитроне; устройство генератора коротких импульсов с низким логическим уровнем, частота следования которого не превышает 600 Гц; устройство времязадающего конденсатора, который подключается параллельно в соответствии с участком коллектор-эмиттера транзистора; устройство управляемого генератора тока на транзисторе; измерительное устройство, такое же, как и в прототипе, которое имеет в своем арсенале фильтр нижних частот и содержит резистивный делитель напряжения; стабилитрон и конденсатор. Кроме того к системе будет относиться и мощный полевой транзистор, защитный диод.
Вслед за подачей питания устройство первого конденсатора будет заряжаться посредством четвертого резистора до устройство напряжения стабилизации первого стабилитрона. Кроме того, приведется в работу и генератор коротких импульсов, частота следования которого не будет превышать 600 Гц.
Для предопределения общей картины в голове автомобилиста, следует разобрать еще один период работы стабилизатора, что будет начинаться с того момента, когда непосредственно на выходе первого триггера будет возникать низкий логический уровень. Первый транзистор будет открываться посредством тока зарядки третьего конденсатора и подавать на входы второго триггера высокий уровень, при чем будет происходить одновременное разряжение четвертого конденсатора. Именно на выходе второго элемента будет возникать и низкий уровень, посредством которого будет открываться третий полевой транзистор.
Кроме того будет возникать и возбуждение генератора. По завершении импульса на первом выходе возникнет высокий уровень, а первый транзистор замкнется. После этого будет начата зарядка четвертого конденсатора посредством тока, который исходит из управляемого генератора на втором транзисторе через пятый резистор. После того, как на четвертом конденсаторе напряжение достигнет нижнего порога переключения второго триггера, он переключится, а на его выходе возникнет новый уровень, посредством которого третий транзистор будет закрыт.
Вся дальнейшая зарядка четвертого конденсатора не будет вызывать переключения второго элемента. После этого, когда на выходе генератора уже будет находится ново сформированный импульс низкого уровня, все процессы будут повторяться. Процедура стабилизации напряжения будет осуществляться посредством изменения относительной длительности задействованного состояния третьего полевого транзистора; именно этим процессом будут управлять измерительные устройства и генератор тока.
Если детально изучить и рассмотреть стабилизатора напряжения для автомобиля, вникнуть в саму сущность и схему данного устройства, то можно выяснить, что оно не является таким сложным и нереальным, как это могло бы показаться на первый взгляд.
Марк Данилов
2021-02-17
