Стабилизировать 12В до 12В

Как я могу стабилизировать входное напряжение 12 В до стабилизированного выходного напряжения 12 В?

У меня есть аккумулятор, который питает 12 В, но не регулируется, и устройство, которое использует регулируемое напряжение 12 В, как я могу подать питание на это устройство, используя такой аккумулятор?

РЕДАКТИРОВАТЬ

Я просто еще немного поискал по этой теме и нашел деталь, называемую « стабилитрон ». Судя по беглому чтению в Википедии, я делаю то, что хочу, превращаю нечистые 12 В в регулируемые 12 В. но я не уверен. Может кто-нибудь уточнить, действительно ли это то, что я хочу?

Мои потребности":

12 В @ 1 А от свинцово-кислотной батареи ~ 12 В - может снизиться до 8 В - для XBOX Kinect.

Нужно ли рассматривать устройство как одну большую нагрузку? Или возможно, что некоторые из внутренних частей устройства нуждаются в точном напряжении 12 В, тогда как другие части могут работать от нерегулируемого напряжения? Если части, которым требуется точное напряжение, имеют низкое потребление тока, вы можете воспользоваться этим.
Это для робота с аккумулятором 12В и двигателями 12В, а моторы всегда должны иметь точное 12В? Бросай своего системного дизайнера! Вместо этого используйте аккумулятор с более высоким напряжением, чем двигатели, и используйте ШИМ, чтобы получить постоянную мощность двигателя.
Батареи очень хорошо саморегулируются. Их напряжение будет изменяться только в зависимости от нагрузки и будет неуклонно снижаться при отключении питания. Вы уверены, что вам вообще нужно "регулировать" напряжение? Каковы ваши точные требования? Какие нагрузки будут подключены? Должно ли напряжение питания оставаться на уровне 12 В в течение всего срока службы батареи? Ожидаете ли вы большого потребления тока, которое вам нужно, чтобы не снижать напряжение на мгновение?
12 В звучит как автомобильный аккумулятор, который на самом деле не 12 В, а немного больше. Какой тип и химия у вашей батареи?
12-вольтовая свинцово-кислотная батарея, и устройству все время нужно точное 12-вольтовое напряжение, и нет, это не моторы, это XBOX 360 Kinect.
Вы хотите проверить текущий рейтинг устройства XBOX. Я думаю, что это исключит пару ответов ниже. Простой зерер, например, тут не поможет.
Ваша спецификация противоречит самой себе. Судя по всему, относительно минимально допустимого Вин для Kinect вы говорите в одном месте «может опускаться до 8В», а в другом «и устройству все время нужны точные 12В». Какова полная фактическая спецификация, пожалуйста. Вин мин разрешен, Мощность, ... . Если Vbattery_min - Vload_allowed_min > около 0,5 В, вы можете использовать линейный регулятор LDO. Если Vbatmin < 12 В и Vloadmin = 12 В, необходим повышающий преобразователь. Может быть проще и эффективнее использовать инвертор, который является либо проходным, либо повышающим, за которым следует линейный регулятор LDO.

Ответы (5)

Это выглядит как хорошая цель для повышающего преобразователя SEPIC или Buck, который может обеспечить выходное напряжение выше, ниже или такое же, как входное напряжение.

Стабилитрон ограничивает только напряжение. Если на выходе 11,6В, стабилитрон ничего не сделает.

Вы не указали свое текущее требование, поэтому трудно дать вам часть в качестве отправной точки.

Да, buck-boost или sepic. Повышение не поможет, если напряжение не упадет ниже 12 В.
Я не могу найти SEPIC на eBay, поэтому, если вы можете связать меня с ним, это будет здорово. Я нашел этот Buck Boost Converter (в основном стабилизатор), подойдет ли он для моих нужд? (12 В @ 2 А от батареи ~ 12 В - может снизиться до 8 В - для XBOX Kinect.) ebay.com/itm/… спасибо за всю помощь :-)
@DanBarzilay: выглядит хорошо. Немного неясно характеристики выходного напряжения, но если оно составляет 12 В, оно должно подойти для того, что вам нужно, если форм-фактор не является проблемой. Я бы тщательно протестировал его, прежде чем использовать его в долгосрочной перспективе.
Как бы вы предложили проверить это
@DanBarzilay: Ну, в основном это тестирование спецификаций. Поэтому я бы подал на него 8 В, затем подал 3 А и запустил его, чтобы убедиться, что он работает. Затем подайте более 12 В (40 В, если у вас есть, но, возможно, это перебор), затем потяните 3 А и убедитесь, что он работает. Если это не удается, то это не будет соответствовать спецификации. Если вы используете его в любых суровых условиях, также проверьте температуру.

Повышающий импульсный регулятор может увеличить напряжение батареи до достаточно высокого уровня, чтобы понижающий импульсный регулятор понизил его до регулируемых 12 В. У него не будет эффективности, скажем, просто большого конденсатора, но он будет регулироваться настолько точно, насколько позволяют спецификации детали.

Я бы так и сделал.
Эффективность на самом деле очень важна, батарея и устройство размещены на роботе, который должен иметь максимально возможное время автономной работы. Вот почему я отказался от этой идеи, спасибо большое за ответ, хотя :)
Затем начните с батареи с более высоким напряжением и используйте только понижающий регулятор.
Это было бы действительно оптимально, но батарея не до меня. Он есть и останется аккумулятором на 12В, я просто не могу его поменять. :(
Два регулятора? en.wikipedia.org/wiki/Buck-boost_converter
@Kaz: Это все еще два регулятора, только в одном пакете.
Понижающе-повышающий преобразователь — это НЕ два преобразователя в одном корпусе, это «комбинированная топология». Главный недостаток в том, что он инвертирует полярность. Здесь может не быть проблемы.
Семантика @WoutervanOoijen.
Нет. Два преобразователя означают две ступени, каждая с потерей мощности. Понижающе-повышающий преобразователь состоит из одного шага: один переключатель, одна катушка индуктивности, один диод.
Я нашел этот Buck Boost Converter (в основном стабилизатор), подойдет ли он для моих нужд? (12 В @ 2 А от батареи ~ 12 В - может снизиться до 8 В - для XBOX Kinect.) ebay.com/itm/… и означает ли «инвертировать полярность» + становится - и наоборот? Спасибо за помощь :-)
Похоже, это может сработать.
@DanBarzilay, вы понимаете, что Xbox Kinect может работать с более низким напряжением, верно? kinectesia.com/2011/04/kinect-minimum-voltage.html => 8,5 В

Есть два простых варианта. Во-первых, проверяется, действительно ли эта регулируемая часть на 12 В использует или нуждается в 12 В. Если он регулирует вниз внутри и использует только 12 В в регуляторе, измените его или определите допуски / отсев, которые ему нужны, и обойдите это.

В противном случае вы можете использовать повышающий преобразователь. Предполагая, что 12-вольтовая батарея никогда не выходит за пределы 12,7 В (типичный максимальный заряд 12-вольтовой батареи), единственный путь — это разряжаться. Преобразователь Boost с транзитной областью или функцией — ваш лучший выбор. Если напряжение VIN составляет 12 В, оно просто позволяет ему проходить без регулирования. Как только напряжение падает, он начинает регулировать его до 12В.

Обновление: поскольку вы собираетесь использовать Kinect, как показано здесь , Kinect все еще может работать при входном напряжении ниже 12 В. Таким образом, вам не понадобится постоянно регулируемая шина 12 В, если она вам не нужна для чего-то другого.

Во многих случаях люди будут заряжать аккумулятор одновременно с нагрузкой на него, поэтому напряжение, достигающее 14 вольт, вполне вероятно.

Да, ты прав!

Из-за небольшой разницы напряжения между входом и выходом вы не можете использовать микросхему для регулирования напряжения, как 7812. Но, возможно, вы можете использовать регулятор с малым падением напряжения .

Таким образом, вы можете использовать стабилитрон для контроля напряжения. Но он будет регулировать только перенапряжение , поэтому, если напряжение упадет на 12 В, вам понадобится большой конденсатор для поддержания напряжения.

Батарея обычно напряжение будет ниже 12 В, а не выше 12 В, так что, вероятно, не стоит стабилизировать выходное напряжение.

Вин > Vз -> Vвых = Vз

Вин < Vз -> Vвых = Вин

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Vз = 12В

R1 = (Вин - Вз) / I

Ваш ответ применим только в том случае, если напряжение батареи выше 12 В. Это может быть/не быть.
Существуют трехвыводные стабилизаторы напряжения, которые могут работать с более низкой разностью напряжений, чем 7812. Они называются регуляторами с малым падением напряжения или LDO.
@GustavoLitovsky Да, я знаю, но это то, о чем спросил Дэн Барзилай. И я объяснил в ответе об этом.

Я нашел что-то довольно доступное, что может помочь, если я не облажаюсь. Это стандартный стабилизатор Buck. Может быть, это может помочь вам?

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

Просто убедитесь, что НЕ подключаете какое-либо стандартное USB-устройство к USB-розетке, если оно настроено на что-либо, кроме 5 В. Напряжение USB-порта такое же, как и напряжение на выходном проводном соединителе.