¿Cuánta potencia (amperios) a través del conector de alimentación de 5,5 mm x 2,1 mm? ¿A través de un interruptor de CC?

Estoy en el proceso de construir un enfriador de DSLR (lo uso para astrofotografía) usando un par de TEC1-12703s (12V 3.3A) o TEC1-12704s (12V 4A). La idea final es hacer funcionar los TEC a una potencia más alta cuando inicialmente se enfrían a la temperatura objetivo, luego reducirlos para mantener la temperatura lo mejor posible.

La mayor parte del enfriador usará un Arduino (~ 15 mA), un LED de encendido (~ 20 mA), un par de sensores (~ 1-1,5 mA cada uno al medir, ~ 40 µA en espera) y un par de ventiladores (~ 65mA). Por lo tanto, el consumo total de energía de la mayoría de las partes no será muy alto (<200 mA).

Se usarán un par de salidas PWM en el Arduino para cambiar los MOSFET de canal N IRBL8748PbF para suministrar energía a los TEC. La potencia de TEC se filtrará con LC y se usará un diodo schottky en cada filtro para asegurarme de no freír los FET (no estoy seguro de si eso sería realmente un problema, pero los arrojé solo para asegurarme de que no no tendrá picos de voltaje extraños en los drenajes FET). En última instancia, la velocidad del ventilador también se controlaría con salidas PWM de la misma manera que los TEC, con un MOSFET; sin embargo, para comenzar, solo se conectarán a la fuente principal de 12 V y funcionarán a plena potencia.

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Con dos TEC, eso es potencialmente hasta 8.2A de corriente total. Incluso con los TEC de menor potencia, eso sigue siendo 6.8A de corriente total. Estoy empezando a preguntarme si puedo enviar tanta potencia a través de un conector de alimentación estándar de 5,5 mm x 2,1 mm. También estoy empezando a preguntarme si puedo encontrar un interruptor de alimentación de CC que pueda manejar más de 8A.

Si es poco probable encontrar un interruptor que pueda manejar ese tipo de energía, ¿sería posible encender los TEC directamente desde el conector y colocar el interruptor después de esa línea de alimentación? Dado que los TEC en realidad no se encenderán hasta que se enciendan los MOSFET, deben permanecer apagados hasta que se active el interruptor de encendido. En ese momento, solo unos pocos cientos de mA pasarían por el interruptor. Lo que dejaría solo el conector de alimentación en cuestión.

¡Gracias!

Respuestas (2)

Es muy poco probable que cualquier conector de "verruga de pared" de CC que tenga pueda manejar la corriente requerida por los enfriadores. Los 200 mA más o menos para todo lo demás deberían estar bien. Sin embargo, los interruptores para manejar 8 A están fácilmente disponibles.

Puede conectar directamente los enfriadores a la batería porque, en teoría, los enfriadores no deberían encenderse hasta que se controle para hacerlo. Un MOSFET sólidamente apagado debería tener una fuga lo suficientemente pequeña como para no importar. Sin embargo, me sentiría mejor con un interruptor de apagado maestro.

De cualquier manera, debe colocar resistencias desplegables en las puertas FET. Desea asegurarse de que los FET estén apagados cuando las salidas del procesador sean de alta impedancia. 10 kΩ a 100 kΩ es lo suficientemente bueno y no se interpondrá en el camino del procesador que impulsa las puertas FET. Los pulldowns solo necesitan ser lo suficientemente bajos para superar las fugas y proporcionar cierta impedancia contra la captación de ruido externo.

Estoy de acuerdo en que un interruptor de apagado maestro sería ideal. Desde un punto de vista de seguridad si no otro. No había pensado en resistencias desplegables en los FET... Podría intentarlo. Mi mayor problema son las limitaciones de espacio... No puedo colocar un interruptor enorme en el dispositivo. Tiene un tamaño de 100x40x40 mm, y espero que la electrónica quepa en una PCB de 2x8 cm con un Arduino Micro.
¿Alguna idea para un conector de alimentación que pueda manejar la corriente? Preferiría no recurrir a algo extraño, como requerir dos conexiones de alimentación o algo así.
@jrista: el conector entre la batería y su dispositivo no necesita ser un conector de alimentación estilo verruga de pared. Hay muchos conectores que pueden manejar 10 A. Vaya al sitio web de un distribuidor (como Mouser) o fabricante (como Molex) y busque un conector adecuado. Puede conectar varios pines en paralelo para obtener más corriente, con un poco de reducción de potencia.
Estaba tratando de mantener las cosas lo más estándar posible. Las "verrugas de pared" son bastante estándar en el mundo de la astrofotografía, y esperaba que si esto realmente funcionaba, podría establecer una tienda para hacerlas para las personas que las desean, y podrían alimentar el dispositivo como quisieran. (Batería de 12 V CC, algún tipo de fuente de alimentación, adaptador de corriente siempre que pueda entregar suficientes amperios, etc.)
Para su información, para mi cámara (astro-cámara en realidad), estaba planeando usar esta: CUI PJ-063BH (calificado para 8A). ( mouser.com/ProductDetail/CUI/PJ-063BH/… ).

Los conectores cilíndricos de CC estándar ( conectores de alimentación coaxiales, IEC 60130-10 y similares ) no funcionan con 8 amperios. Hay versiones de alta potencia/corriente, pero no son estándar.

Los interruptores de alimentación más comunes pueden hacer 10 amperios fácilmente, especialmente a 12 V. No tienen nada de especial, incluso puedes encontrarlos en las tiendas minoristas de autopartes por unos pocos dólares.

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Cuando dices "interruptor de alimentación común", ¿te refieres a CA?
@jrista Quiero decir como el que se muestra en la imagen o similar, pero un interruptor de luz doméstico estándar también debe manejar 10 amperios. Tal vez 15 amperios. Tendrías que comprobar su clasificación en la caja/bolsa/interruptor de luz.
Tengo espacio limitado, no lo suficientemente cerca como para usar un interruptor de luz doméstico estándar. La unidad de refrigeración en sí tiene un tamaño aproximado de 100 mm x 40 mm x 40 mm. Tal vez un poco más grande una vez que se coloca un poco de aislamiento en la placa fría. Todos los componentes electrónicos deben encajar a lo largo de un lado. Planeo usar un Arduino Micro, y probablemente una PCB de 2x8 cm. Necesito algo que se ajuste a eso.
@jrista, el interruptor que tengo en la imagen es de 25 x 12,5 mm o más pequeño. No es un interruptor de luz para el hogar.
Con 25 mm, será más alto que la PCB, la electrónica continuará, pero podría encajar. Si todo lo demás falla, puedo intentarlo. ¿Tiene un número de pieza real para ese interruptor, por casualidad?
@jrista Yo no. Puede encontrar unos como este, tal vez más pequeños, o redondos en lugar de rectangulares, solo consulte en cualquier tienda de autopartes. O la sección de automóviles de Walmart.
No soy un experto, pero para ahorrar espacio, también podría considerar un MOSFET de potencia de canal P, por ejemplo, el Si7461DP. Este en particular tiene V_DS = -60 V y V_GS = +/- 20 V, y una corriente de drenaje de hasta -8 A. El interruptor real podría tener un amperaje mucho menor.
Sí, esa es una idea. Si no puedo encontrar un interruptor que funcione completamente, probablemente lo intentaré.
¿Cuánta potencia (amperios) a través del conector de alimentación de 5,5 mm x 2,1 mm? ¿A través de un interruptor de CC?
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