Простой способ получить 12 В постоянного тока от шины 32 В постоянного тока?

У меня есть регулируемая шина постоянного тока на 32 вольта. Мне также нужно около 30 мА при 12 вольтах (постоянного тока). Есть ли простой способ получить питание от шины 32 В?

Моей первой мыслью было просто поставить линейный стабилизатор на 12 В. Но те, что в моей коробке с деталями, имеют абсолютные рейтинги, близкие к (или ниже) 32 В, и я не из тех, кто выходит за рамки допустимого.

Некоторые делители, использующие мощные резисторы с волосатой задницей, могут работать, но это не слишком эффективно и генерирует ТЕПЛО.

Если решение усложнится (например, соберите понижающий преобразователь), я могу найти настенную розетку на 12 В и подключить блок питания к моему блоку питания на 32 В.

Я знаю о схемах умножения напряжения. Есть ли изящный трюк с делителем напряжения, которому кто-нибудь может научить новичка?

Линейный стабилизатор не имеет смысла при таком большом падении напряжения. Резистивный делитель тоже не пусковой. Вы должны использовать понижающий преобразователь, но вам не нужно проектировать его самостоятельно, если вы этого не хотите. Вы можете приобрести все виды универсальных решений, включая герметизированные модули с катушкой индуктивности, предназначенные для подключения к корпусу TO-220. Просто зайдите на сайт Digikey или аналогичный и просмотрите их неизолированные преобразователи постоянного тока в постоянный.
Поиск решения на 12В не очень высокотехнологичен для ЭЭ форума. Можете ли вы исследовать Amazon или eBay? Там много DC-DC решений!
@replete Это ответ, который должен быть в поле для ответов.
@pipe, действительно, однако я ожидал, что это будет закрыто.
Оказывается, для этого не существует «волшебной палочки». Все подходы к получению десятков миллиампер стоят значительную сумму по сравнению с тем, что вам нужно. Решение, в котором используется всего несколько компонентов, осложняется тем, что большинство современных зарядных насосов и регуляторов не рассчитаны на напряжение более десяти вольт. Лучшее решение — заняться выбором источника питания, чтобы у вас были нужные напряжения, и вам не нужно было создавать их позже в схеме. Ответ на вопросы и ответы - это бакер DC-DC, но цена и качество также могут быть проблемой. ТАНСТАСФЛ.
Я хотел бы выбрать один из ответов и начислить баллы комментаторам. Но что делать, если ничего не подходит для решения проблемы?

Ответы (4)

обычно это решается с помощью «переключающего регулятора». «Понижающий преобразователь» — это тип импульсного стабилизатора, предназначенный для понижения одного напряжения до другого. Вы можете найти любое количество готовых модулей, которые принимают 32 В и регулируются до 12 В. Дешевые начинаются от доллара и месяца доставки из Китая, но качественные стоят дороже.

Линейный подход

Понижающий преобразователь является наиболее эффективным способом, и его должно быть легко найти. Другие ответы охватывают это. Я хочу предложить более простой метод грубой силы, который вы, возможно, упустили из виду из звучания вашего вопроса: старый добрый LM317 .

Это очень распространенный линейный регулятор, но «фишка» по сравнению с его родственником 7812 с фиксированным выходом заключается в том, что он плавающий . У него максимальная разность напряжений около 40 вольт. У вас разница между входом и выходом составляет 20 вольт.

Он будет рассеивать 20 * 0,3 = 6 Вт тепла, поэтому для него требуется разумный радиатор, но, поскольку вы не предоставили более подробной информации о проекте, это может не быть проблемой. Если это так, вам нужен понижающий преобразователь.

6 Вт рассеяния — это МНОГО, и в результате эффективность <38%. Использование линейного регулятора с точки зрения эффективности ничем не отличается от подхода OP «мощные резисторы с волосатой задницей могут работать, но это не слишком эффективно и генерирует ТЕПЛО».
@TomCarpenter Очевидно, что делитель напряжения, достаточно жесткий, чтобы подавать 300 мА на нагрузку 12 В, будет тратить огромное количество энергии, намного больше, чем линейный регулятор.

Взгляните на эти понижающие преобразователи от TI. Это проверенный полноценный понижающий преобразователь на модуле, который соответствует вашим требованиям к входному и выходному напряжению и току и обладает гораздо большей эффективностью, чем линейный стабилизатор. Они довольно дороги, и вы можете спроектировать и внедрить свой собственный понижающий преобразователь за меньшие деньги, но они обеспечивают большое удобство.

Есть и другие детали, которые стоят меньше и совместимы по выводам с линейным стабилизатором TO220, например 7812, но они имеют более строгие максимальные номиналы, поэтому вам также понадобится что-то еще, чтобы немного снизить входное напряжение. Примером тому является этот модуль от TI.

Другие производители доступны и найдены путем поиска модуля понижающего преобразователя.

Я редактировал свой пост, пока вы комментировали, я думаю, @pipe.
Ага, похоже!

The Art of Electronics , 3rd ed (Horowitz & Hill) 9.13.2 предлагает использовать повторитель на полевых транзисторах в режиме обеднения, чтобы удерживать V LDO на пару вольт выше требуемого входного напряжения регулятора. Vgs около -1,5В. Более высокие значения можно получить, подключив затвор к резистивному делителю между выходом регулятора и клеммой истока полевого транзистора.

Вот часть схемы:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Резисторы и конденсаторы, необходимые для LDO, не показаны. Я предполагаю, но не проверял на стенде, что эта стратегия будет распространяться и на другие регулирующие органы.

Хорошо для 10 мА. Не очень хорошо для 300 мА.