У меня есть небольшая проблема, и я надеюсь, что кто-то может помочь:
Я пытаюсь спроектировать и построить достаточно универсальный подводный бокс для разных камер. на поверхности есть коммутационная коробка, и корпус подключен к этой коробке для таких вещей, как видеопоток, управление камерой через Ethernet и т. д.
Моя текущая проблема - мощность. Помимо бортовых аккумуляторов, я также хочу питать камеру от более крупных аккумуляторов постоянного тока, расположенных на поверхности. На коммутационном блоке есть два входа: один принимает питание 12 В постоянного тока + и - от блочной батареи, а другой принимает питание 24 В постоянного тока + и - от другого типа блочной батареи. Внутри корпуса камеры под водой есть два разъема питания (один на 12 В с клеммами + и - и один на 24 В с клеммами + и -), так как я хотел бы поддерживать использование камеры как на 12 В, так и на 24 В. Эти разъемы питания имеют разные стили, чтобы избежать подключения камеры 12 В к источнику питания 24 В!
У меня осталось только три провода на моем подводном кабеле для подачи питания, поэтому я не могу просто жестко подключить вход 12 В к выходу 12 В и то же самое к входу/выходу 24 В, поскольку для этого потребуется четыре кабеля (это предположение с моей стороны: вы не можете иметь положительный нисходящий кабель 1 на 24 В с положительным нисходящим кабелем 2 на 12 В и использовать один и тот же отрицательный кабель 3. Пожалуйста, поправьте меня, если я ошибаюсь!).
Мне понадобится только один из этих источников в зависимости от того, какая камера используется: 12 В или 24 В.
Чтобы решить эту проблему и сделать ее минимально возможной для пользователя, у меня есть следующее решение:
внутри коммутационной коробки на поверхности есть схема, которая определяет, к какому входу питания подключена батарея. Если это батарея на 12 В, используйте кабель 1 к корпусу как положительный, а кабель 3 как отрицательный. Если это батарея на 24 В, используйте кабель 2 как положительный, а кабель 3 как отрицательный. Если пользователь подключил аккумуляторы как на 24 В, так и на 12 В, он должен отдать предпочтение 24 В и использовать описанную выше логику, но изолировать аккумулятор на 12 В, чтобы предотвратить его перегрузку.
Внизу на конце корпуса другая схема может определить, идет ли положительный ток по кабелю 1 (это будет батарея на 12 В согласно приведенной выше логике) или по кабелю 2 (24 В). Основываясь на этом обнаружении, он будет подключать питание к выходам 24 В или 12 В для питания камеры.
Я не хочу вдаваться в измерение напряжения, так как 24 В и 12 В выражаются упрощенно. Фактические напряжения могут отличаться (но останутся в пределах допусков камеры). Кроме того, я бы не хотел сглаживать напряжение до постоянного уровня, поскольку видеопоток с камеры включает наложение, которое выражает напряжение входного источника питания, которое люди используют в качестве индикатора того, когда следует заменить батарею.
Мои вопросы:
а) возможно ли это?
б) есть ли лучшее решение моей проблемы?
в) можно ли просто поставить преобразователи напряжения на торец корпуса камеры? (например, тот, который будет принимать 10–30 В и преобразовывать в 12 В, и тот, который будет принимать 10–30 В и преобразовывать в 24 В). Перегрев является проблемой для камеры в закрытом помещении, но если бы это было потенциальным решением, я бы согласился на сглаживание напряжения, вопреки тому, что я упоминал выше.
Вы можете абсолютно использовать одну и ту же землю для любого количества напряжений.
Ток течет к любой замкнутой петле, поэтому, пока вы не соедините плюс и минус вместе, батареи даже не будут знать друг о друге. Это было бы самым простым решением:
смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab
R1 видит только 12 В, R2 видит только 24 В, и ни одна батарея не может видеть другую.
И вы также можете просто соединить их вот так, та же идея:
Просто убедитесь, что нагрузка не подключена между 12 В и 24 В, вы получите 12 В, но оно будет работать через обе батареи и вызовет проблемы, когда одна разрядится раньше другой.
Если я правильно понимаю этот вопрос, самым простым решением было бы объединить 12/24 на поверхности с двумя диодами, а затем иметь два преобразователя постоянного тока на конце камеры. Например, с входом 9-30 В и выходом 12 или 24 В при 10 Вт. Этого может быть недостаточно для вас, есть много других вариантов, просто найдите дистрибьютора, такого как Digikey, для преобразователей постоянного тока.
Таким образом, у вас есть только один кабель, более высокое входное напряжение доминирует автоматически, и нет опасности повреждения, на самом деле вам даже не понадобятся разные разъемы наверху.
Это дает вам как 12, так и 24 В, регулируемые внутри корпуса камеры — что вы будете с ними делать, зависит от вас.
Если вам нужна избыточность, вы можете остаться с двумя кабелями, подключить 10-30 к одному или к обоим (они будут одинаковыми друг с другом) и объединить напряжения с двумя диодами Шоттки внутри корпуса камеры, а затем подать это на два DC- Преобразователи постоянного тока для одновременного получения 12 и 24 В.
Энди ака