¿Convertir un pulso de 12V en un pulso más corto de 24V?

Tengo un montón de impresoras de punto de venta que pueden emitir una ca. Impulso de 1 segundo de duración de 12 V para abrir la caja registradora adjunta.

Debido a un SNAFU de adquisición, ahora también tengo un montón de cajones de efectivo que necesitan un pulso de 24 V para activar el solenoide y abrir el cajón.

A pesar de esto, el pulso de 12V USUALMENTE funciona. Pero no siempre.

Entonces, mi pregunta es: ¿hay alguna forma de convertir el pulso de 12 V y 1 segundo a, por ejemplo, un pulso de 24 V y 0,5 segundos, utilizando solo componentes electrónicos básicos que NO requieran una fuente de alimentación adicional?

Parece probable. ¿Alguna idea sobre el requisito de amperaje para estos cajones?
Lo fácil que sea depende del consumo de corriente de los cajones, la capacidad de suministro de las impresoras, la duración del pulso que realmente necesitan los cajones y si los trucos como un pulso muy corto de 24v seguido de una duración más larga de 12v funcionarían bien. Puedo pensar en varios métodos que vale la pena probar, dependiendo de las respuestas a esos.
como boceto, mi primer pensamiento es para un solo convertidor de impulso de pulso. Un inductor en serie se conecta a tierra inicialmente, el pulso de 12v acumula corriente a través del inductor. Después de un tiempo, el interruptor se apaga, disparado por la corriente o el tiempo, y el inductor conduce la corriente a la carga, elevando su voltaje. Después de un tiempo, la energía del inductor se agota y el voltaje de carga vuelve a caer a 12v, captado por un diodo a través del inductor. Problema: necesitaría un inductor con núcleo de hierro bastante pesado para cualquier duración de pulso significativa, no es un componente con el que a la mayoría de la gente le gusta jugar en estos días.
en mi experiencia estos cajones solo necesitan un breve pulso en el solenoide para abrirlos ni un cuarto de segundo. pero los pulsos más largos no hacen ningún daño.
¡Gracias por todas tus respuestas! Probaré un convertidor DC-DC ajustable de 5 $ de Amazon, y si eso no funciona, probaré los circuitos que me proporcionaron.

Respuestas (5)

compre un montón de convertidores boost de $ 1 en su mercado en línea favorito. el cajón no se verá afectado adversamente por el pulso más largo.

compre algo de termorretráctil también para alojarlo.

Esta es la forma más fácil y económica de resolver el problema. no lo rechace solo porque no está haciendo diseño de circuitos.
Si los cajones están construidos de la misma manera, esperaría que el cajón de 24v consuma la mitad de la corriente del cajón de 12v. Entonces, con suerte, un convertidor de 12v a 24v que alimenta un cajón de 24v debería tomar casi la misma corriente que el cajón de 12v, así que estará bien con el pulso de la impresora de 12v.

Puede usar la siguiente idea (similar a una bomba de carga):

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

En esta configuración, los dos condensadores se cargan en paralelo a 12 V cada uno. Cambiando a esta configuración:

esquemático

simular este circuito

hace que las tapas se conecten en serie, produciendo así 24V en el punto designado.

Por supuesto, este circuito debe aumentarse con alguna lógica de conmutación automática (transistores/comparadores), y el pulso puede no ser muy "cuadrado", pero es una idea general.

Actualización: en realidad, no hay necesidad en el C1capacitor, si la entrada permanece en 12V allí ...

otra forma de duplicar el voltaje, pero esto es bastante difícil para el relé

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

rly2 representa que la resistencia 1M del solenoide de la caja registradora solo ayuda a resolver la simulación.

Es posible que pueda usar un transformador 1: 1: simplemente conecte el primario a la fuente de 12 V y conecte el secundario entre el pin de 12 V y el solenoide del cajón. Conecte el otro extremo del solenoide a tierra de la fuente de 12 V.

En este caso, la polaridad de los devanados del transformador importa, y es poco probable que estén etiquetados. Si no funciona, cambie los terminales del primario o del secundario.

Sin embargo, no sé dónde conseguir un transformador adecuado :-(

tal transformador sería inmenso, 0.5Hz es una baja frecuencia..
Sí, sería grande (su pulso es de 0,5 s ==> 1 Hz). Sin embargo, si (digamos) el pulso se puede acortar a 0,1 s, entonces aplica 12 V* 0,1 s, o 1,2 Vs en el transformador. Un transformador de 60 Hz con una clasificación de 110 V requiere alrededor de 110 * (1/60/2) = 0,9 V, lo que está cerca y probablemente funcionaría. Básicamente, necesita la inductancia del transformador lo suficientemente alta como para que no se sature dentro de la duración del pulso aplicado.

Considere la situación de cargar un capacitor de hasta 12 V a través de un inductor. Debido a las pérdidas, finalmente el condensador alcanza un voltaje de estado estable de 12 V, pero entre la primera aplicación de 12 V y la situación de estado estable es una historia completamente diferente.

Entonces, el capacitor comienza a cargarse y la corriente a través del inductor alcanza un valor máximo a medida que el voltaje del capacitor alcanza los 12V. En este punto, la energía almacenada en el inductor continúa elevando el voltaje del capacitor y eventualmente no queda corriente en el inductor, es decir, toda la energía se ha ido.

El voltaje en el condensador es de 24 voltios y este voltaje está a punto de caer y repetir así: -

ingrese la descripción de la imagen aquí
(fuente: swarthmore.edu )

Para una relación de amortiguamiento muy baja, es decir, una resistencia de CC muy baja en la bobina, el primer pico llegará a 24 V, luego descenderá a 0 V y luego aumentará a 24 V y continuará básicamente para siempre si la relación de amortiguamiento es cero. Por supuesto, no será cero, pero es posible que alcance un primer pico de 22 V, por ejemplo.

Ahora, aquí está el truco: el inductor se coloca en serie con un diodo para que el capacitor se cargue hasta aproximadamente 21 voltios y (espérelo ...) se detiene allí. No queda más energía en el inductor y ha surgido una situación estable. El condensador permanece cargado a más de 20 voltios.

Luego podría usar ese capacitor para descargar energía en el solenoide que abre el retiro de efectivo en su sistema POS. Aquí hay una simulación: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

El rastro azul se eleva a aproximadamente 22+ voltios en aproximadamente 3 milisegundos. El trazo rojo es la corriente a través del inductor. Aproximadamente 24 mJ se almacenan en el condensador. Si esto no es suficiente para activar el solenoide, se requieren una tapa y un inductor más grandes y se puede esperar un retraso de tiempo más largo para cargar.

necesitaría alguna forma de detectar el pico de voltaje y luego conectar el cajón.
@Jasen, el punto es que es probable que el capacitor permanezca cargado durante horas y horas, si no días, por lo que, cuando se produce el pulso de 12v, puede activar un mosfet para hacer el trabajo final de conducir el solenoide.
Entonces, ¿cargue el capacitor en el borde ascendente y luego active el mosfet en el borde descendente?
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