Estabilizar 12V a 12V

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Como posso estabilizar uma entrada de 12V para uma tensão de saída estabilizada de 12V?

Eu tenho uma bateria que fornece 12V, mas não é regulada, e um dispositivo que usa 12V, como posso fornecer energia para esse dispositivo usando a bateria?

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Acabei de pesquisar um pouco mais sobre o assunto e encontrei uma parte chamada " diodo zener ". Parece que, a partir de uma leitura rápida na Wikipedia, faço o que eu quero, fazer um 12V impuro para um 12V regulado. mas eu não tenho certeza. Alguém pode esclarecer se é de fato o que eu quero?

Minhas necessidades":

12V @ 1A de uma bateria de ácido-chumbo ~ 12V - pode descer para 8V - para um XBOX Kinect.

power-supply voltage batteries voltage-regulator Dan Barzilay
fonte
O dispositivo precisa ser tratado como uma grande carga? Ou é possível que alguns componentes internos do dispositivo precisem de 12V precisos, enquanto outras partes podem funcionar com tensão não regulada? Se as peças que precisam de tensão exata tiverem um consumo baixo de corrente, você poderá tirar vantagem disso.
Kaz
Isso é para um robô que possui motores de 12V e 12V, e os motores devem sempre ter 12V precisos? Vala seu designer de sistema! Em vez disso, use um acu com uma tensão mais alta que os motores e use um PWM para obter potência constante do motor.
Wouter van Ooijen
As baterias são muito bem auto-reguladas. Sua voltagem muda apenas de acordo com a carga e diminui constantemente à medida que a energia é removida. Você tem certeza de que precisa "regular" a tensão? Quais são os seus requisitos exatos? Que tipo de carga será conectada? A tensão de alimentação precisa permanecer em 12V durante toda a vida útil da bateria? Você espera grandes consumos de corrente que você precisa para evitar a redução momentânea da tensão?
Peter Bierman #
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Você deseja verificar a classificação atual do dispositivo XBOX. Eu acho que isso excluirá algumas das respostas abaixo. Um simples zerer, por exemplo, não o ajudará aqui.
jippie
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Sua especificação é auto-contraditória. Aparentemente, é mínimo o Vin permitido ao Kinect que você diz em um lugar "pode ​​descer para 8V" e em outro "e o dispositivo precisa de 12V precisos o tempo todo". Qual é a especificação real completa, por favor. Vin min permitido, Potência, .... Se Vbattery_min - Vload_allowed_min for> about 0.5 V, você pode usar um regulador LDO linear. Se Vbatmin <12V e Vloadmin = 12V, um conversor de impulso está em ordem. Pode ser mais simples e eficaz usar um inversor que seja de passagem ou de reforço, seguido por um regulador linear LDO.
Russell McMahon

Respostas:

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Parece um bom alvo para um conversor de impulso SEPIC ou Buck, que pode permitir uma tensão de saída maior, menor ou igual à tensão de entrada

O diodo Zener limita apenas a tensão. Se a saída for 11,6V, o diodo zener não fará nada.

Você não especificou seu requisito atual, por isso é difícil fornecer uma parte como ponto de partida.

Gustavo Litovsky
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Sim, buck-boost ou séptico. O impulso não ajudará, a menos que a tensão caia para menos de 12V.
gsills
Não consigo encontrar SEPICs no eBay, por isso, se você puder me vincular a um que será ótimo. Encontrei este Buck Boost Converter (basicamente um estabilizador) que atendesse às minhas necessidades? (12V @ 2A de uma bateria ~ 12V - pode ir até 8V - a um XBOX Kinect.) Ebay.com/itm/... obrigado por toda a ajuda :-)
Dan Barzilay
@ DanBarzilay: Parece bom. Um pouco incerto sobre as especificações de tensão de saída, mas se for de 12V, deve ser bom para o que você precisa, desde que o fator de forma não seja um problema. Eu o testaria completamente antes de usá-lo em qualquer coisa a longo prazo.
Gustavo Litovsky
Como você sugeriria testá-lo
Dan Barzilay 07/10
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@ DanBarzilay: Bem, é principalmente testando as especificações. Então, eu aplicaria 8V a ele, desenharia 3A e o executaria, certificando-se de que funcionasse. Em seguida, aplique mais de 12 V (40V, se houver, mas talvez exagere), depois desenhe 3A e verifique se ele funciona. Se falhar, não atenderá às especificações. Se você o estiver usando em qualquer tipo de ambiente hostil, teste também a temperatura excessiva.
Gustavo Litovsky
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Um regulador de comutação de impulso pode aumentar a voltagem da bateria alta o suficiente para que um regulador de comutação reversa a reduza a um 12V regulado. Ele não terá a eficiência de, digamos, apenas um capacitor grande, mas será regulado o mais próximo possível das especificações da peça.

Ignacio Vazquez-Abrams
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Era o que eu faria.
Andy aka
A eficiência é bastante importante, na verdade, a bateria e o dispositivo são colocados em um robô, que eu quero ter a maior duração possível da bateria. É por isso que eu cancelei essa ideia, muito obrigado por responder embora :)
Dan Barzilay
Então comece com uma bateria de alta voltagem e use o regulador de buck sozinho.
Ignacio Vazquez-Abrams
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Um conversor buck-boost NÃO é dois conversores em um pacote, é uma 'topologia combinada'. A principal desvantagem é que inverte a polaridade. Isso pode não ser um problema aqui.
Wouter van Ooijen
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Não. Dois conversores significam duas etapas, cada uma com perda de energia. Um conversor buck-boost é um passo: um comutador, um indutor, um diodo.
Wouter van Ooijen
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Existem duas opções simples. O primeiro é verificar se essa peça regulada de 12v realmente usa ou precisa de 12v. Se ele regula por dentro e usa apenas os 12v em um regulador, modifique-o ou calcule as tolerâncias / desistências necessárias e trabalhe com ele.

Caso contrário, você pode usar um conversor de impulso. Supondo que a bateria de 12v nunca ultrapasse 12,7v (carga máxima típica de uma bateria de 12v), o único caminho a seguir é baixo. Um conversor Boost com região ou recurso de passagem é sua melhor aposta. Se a tensão do VIN estiver em 12v, ela simplesmente permite que ela passe sem regulagem. Uma vez que a tensão cai, ela começa a regular até 12v.

Atualização: Como você está comprando um Kinect, como mostrado aqui, o Kinect ainda pode funcionar com uma tensão de entrada menor que 12v. Portanto, você não precisaria ter um trilho de 12V com regulagem constante, a menos que precise dele para outra coisa.

Transeunte
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Em muitos casos, as pessoas carregam a bateria ao mesmo tempo em que colocam uma carga nela - portanto, a tensão que chega a 14 volts é plausível.
Frodeborli 27/05
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Sim você está certo!

Devido à baixa diferença de tensão entre a entrada e a saída, você não pode usar um ic para regular a tensão como o 7812. Mas talvez você possa usar um regulador de baixa queda .

Então você pode usar um diodo zener para controlar a tensão. Mas isso só regulará a sobretensão ; portanto, se a tensão cair 12V, será necessário um grande capacitor para manter a tensão.

Uma bateria normalmente a tensão estará abaixo de 12V e não acima de 12V, portanto, provavelmente não é uma boa idéia estabilizar a tensão de saída.

Vin> Vz -> Vout = Vz

Vin <Vz -> Vout = Vin

esquemático

simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab

Vz = 12V

R1 = (Vin - Vz) / I

Butzke
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Sua resposta se aplica apenas se a voltagem da bateria estiver acima de 12V. Este pode / não pode ser o caso.
Gustavo Litovsky
Existem reguladores de tensão de três terminais que podem funcionar com uma diferença de tensão menor que a 7812. Eles são chamados de reguladores de baixa queda ou LDO.
Kaz
@GustavoLitovsky Sim, eu sei, mas é o que Dan Barzilay perguntou. E expliquei na resposta sobre isso.
Butzke
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Achei algo bastante acessível que pode resolver o problema se eu não estragar tudo. É um estabilizador Buck construído em estoque. Talvez possa ajudá-lo?

https://www.amazon.com/Yeeco-Regulator-Converter-Converters-Adjustable/dp/B00XM8SM66/ref=sr_1_11?s=electronics&ie=UTF8&qid=1492180208&sr=1-11&keywords=dc+power+regulator

Certifique-se de NÃO conectar nenhum dispositivo USB padrão na tomada USB quando estiver definido para algo diferente de 5V. A voltagem da porta USB é igual à voltagem no acoplador do fio de saída.

Redneck Savant
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