¿Cómo puedo detectar qué fuente de alimentación de CC enviar a una carcasa de cámara subacuática?

Tengo un pequeño problema y espero que alguien pueda ayudar:

Estoy tratando de diseñar y construir una carcasa subacuática razonablemente universal para algunas cámaras diferentes. hay una caja de conexiones en la superficie y la carcasa está cableada a esta caja para cosas como transmisión de video, control de la cámara por ethernet, etc.

Mi problema actual es el poder. Además de las baterías integradas, también quiero alimentar la cámara con baterías de bloque de CC más grandes ubicadas en la superficie. Hay dos entradas en la caja de conexiones, una acepta alimentación de 12 V CC + y - de una batería de bloque y otra acepta alimentación de 24 V CC + y - de diferentes tipos de batería de bloque. Dentro de la carcasa de la cámara bajo el agua, hay dos conectores de alimentación (uno de 12 V con terminales + y - y otro de 24 V con terminales + y -), ya que me gustaría admitir el uso de cámaras de 12 V y 24 V. ¡Estos conectores de alimentación son de diferentes estilos para evitar conectar una cámara de 12 V a una fuente de alimentación de 24 V!

Solo me quedan tres cables en mi cable submarino para transportar energía, por lo que no puedo conectar la entrada de 12 V a la salida de 12 V y lo mismo con las entradas / salidas de 24 V, ya que esto requeriría cuatro cables (esto es una suposición por mi parte: no puede tener un cable de bajada positivo de 24 V 1 con un cable de bajada positivo de 12 V 2 y compartir el mismo cable negativo 3. ¡Corríjame si me equivoco!).

Solo necesitaré una de estas fuentes dependiendo de si se está utilizando una cámara de 12 V o 24 V.

Para resolver este problema y que sea la menor cantidad de trabajo posible para el usuario, tengo la siguiente solución:

dentro de la caja de conexiones de superficie hay un circuito que detecta qué entrada de alimentación tiene una batería conectada. Si es la batería de 12 V, utilice el cable 1 a la carcasa como positivo y el cable 3 como negativo. Si es la batería de 24 V volt, use el cable 2 como positivo y el cable 3 como negativo. Si el usuario ha conectado una batería de 24 V y una de 12 V, debe preferir la de 24 V y usar la lógica anterior, pero aislar la batería de 12 V para evitar que se sobrecargue.

Abajo, en el extremo de la carcasa, otro circuito puede detectar si la corriente positiva está bajando por el cable 1 (esta sería la batería de 12 V según la lógica anterior) o por el cable 2 (los 24 V). Según esta detección, conectaría la alimentación a las salidas de 24 V o 12 V para alimentar la cámara.

No quiero entrar en la medición de voltaje ya que 24 V y 12 V se expresan como simplificaciones. Los voltajes reales podrían variar (pero permanecerían dentro de las tolerancias de la cámara). Además, no me gustaría suavizar el voltaje a un nivel constante, ya que la transmisión de video de la cámara incluye una superposición que expresa el voltaje de la fuente de alimentación de entrada que las personas usan como indicador de cuándo cambiar la batería.

Mis preguntas son:

a) es esto posible?

b) ¿hay una mejor solución a mi problema?

c) ¿es posible tener solo convertidores de voltaje en el extremo de la carcasa de la cámara? (por ejemplo, uno que tomaría 10-30 V y convertiría a 12 V y otro que tomaría 10-30 V y convertiría a 24 V). El sobrecalentamiento es una consideración para una cámara en un entorno cerrado, pero si esta fuera una posible solución, aceptaría el suavizado de voltaje, al contrario de lo que mencioné anteriormente.

Podría considerar simplificar esta pregunta para atraer más respuestas.

Respuestas (2)

Absolutamente puede compartir la misma tierra para tantos voltajes como desee.

La corriente fluye a cualquier bucle que esté cerrado, por lo que mientras no conecte tanto el positivo como el negativo, las baterías ni siquiera se conocerán entre sí. Esa sería la solución más fácil:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

R1 ve solo 12 V, R2 solo ve 24 V y ninguna batería puede ver a la otra.

Y también puedes conectarlos así, la misma idea:

esquemático

simular este circuito

Solo asegúrese de que la carga no se conecte entre 12 V y 24 V, obtendrá 12 V, pero funcionará con ambas baterías y causará problemas cuando una esté vacía antes que la otra.

Bien, ¿también puede usar el interruptor justo encima de R1 y R2 para simplemente apagar la cámara? ¿Qué impacto tendrá +12v aunque no fluya corriente?
@MaMba No estoy seguro de haber leído bien su pregunta, pero, por supuesto, puede agregar un interruptor, siempre que se interrumpa el cable que es exclusivo de un voltaje. Si rompe el común con ambos voltajes presentes, ambas cargas juntas verán un diferencial de 12V.
Gracias a Asmyldof y Spehro Pefhany por sus respuestas, probaré primero con la solución de Asmyldof (y confirmaré los resultados aquí), ya que es la más simple. Su ayuda es muy apreciada.

Si entiendo bien esta pregunta, la solución más simple sería combinar el 12/24 en la superficie con dos diodos y luego tener dos convertidores CC-CC en el extremo de la cámara. Por ejemplo, estos con entrada de 9-30V y salida de 12 o 24V a 10W. Puede que eso no sea suficiente para usted, hay muchas otras opciones, solo busque un distribuidor como Digikey para convertidores CC-CC.

De esa manera, solo tiene un cable, el voltaje de entrada más alto domina automáticamente y no hay peligro de daño, de hecho, ni siquiera necesitaría diferentes conectores en la parte superior.

Eso le da 12 y 24 V regulados dentro de la carcasa de la cámara; lo que haga con eso depende de usted.

Si quisiera redundancia, podría quedarse con dos cables, poner 10-30 en uno o ambos (serían iguales) y combinar los voltajes con dos diodos Schottky dentro de la carcasa de la cámara, luego alimentar eso a los dos DC- Convertidores DC para obtener 12 y 24V simultáneamente.