Estabilizar 12V a 12V

¿Cómo puedo estabilizar una entrada de 12 V a un voltaje de salida estabilizado de 12 V?

Tengo una batería que suministra 12V pero no regulada y un equipo que usa 12V regulado, ¿cómo puedo alimentar ese equipo usando esa batería?

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Acabo de buscar un poco más sobre el tema y encontré una parte llamada " diodo zener " que parece de una lectura rápida en Wikipedia para hacer lo que quiero, hacer un 12V sucio a un 12V regulado. pero no estoy seguro. ¿Puede alguien aclarar si esto es de hecho lo que quiero?

Mis necesidades":

12V a 1A de una batería de plomo ácido de ~12V (puede bajar a 8V ) a una XBOX Kinect.

¿El dispositivo tiene que ser tratado como una gran carga? ¿O es posible que algunas de las partes internas del dispositivo necesiten 12 V precisos, mientras que otras partes pueden funcionar con un voltaje no regulado? Si las partes que necesitan el voltaje exacto tienen un consumo de corriente bajo, puede aprovechar eso.
¿Es esto para un robot que tiene una batería de 12 V y motores de 12 V, y los motores siempre deben tener una precisión de 12 V? ¡Deshazte de tu diseñador de sistemas! En su lugar, use una batería con un voltaje más alto que los motores y use un PWM para obtener una potencia constante del motor.
Las baterías están muy bien autorreguladas. Su voltaje solo cambiará de acuerdo con la carga y disminuirá constantemente a medida que se retire la energía. ¿Estás seguro de que necesitas "regular" el voltaje? ¿Cuáles son sus requisitos exactos? ¿Qué tipo de carga(s) se conectará? ¿Es necesario que la tensión de alimentación permanezca en 12 V durante toda la vida útil de la batería? ¿Está esperando grandes consumos de corriente que necesita para evitar que el voltaje se reduzca momentáneamente?
Seguro que 12 V suena como una batería de automóvil, que de hecho no es 12 V, sino un poco más. ¿De qué tipo y química es su batería?
La batería de plomo ácido de 12 V y el dispositivo necesitan 12 V precisos todo el tiempo, y no, no son motores, es XBOX 360 Kinect.
Desea comprobar la clasificación actual del dispositivo XBOX. Creo que eso descartará algunas de las respuestas a continuación. Un simple zerer, por ejemplo, no te ayudará aquí.
Su especificación es contradictoria. Aparentemente, el mínimo permitido de Vin a Kinect dice en un lugar "puede bajar a 8V" y en otro "y el dispositivo necesita 12V precisos todo el tiempo". ¿Cuál es la especificación real completa, por favor? Vin min permitido, Potencia, ... . Si Vbattery_min - Vload_allowed_min es > alrededor de 0,5 V, puede usar un regulador LDO lineal. Si Vbatmin < 12V y Vloadmin = 12V, se necesita un convertidor elevador. Puede ser más simple y efectivo usar un inversor que sea de paso o impulso seguido de un regulador lineal LDO.

Respuestas (5)

Esto parece un buen objetivo para un convertidor SEPIC o Buck boost, que puede permitir un voltaje de salida más alto, más bajo o igual que el voltaje de entrada.

El diodo Zener solo limita el voltaje. Si la salida es de 11,6 V, el diodo zener no hará nada.

No especificó su requisito actual, por lo que es difícil darle una parte como punto de partida.

Sí, buck-boost o sepic. Boost no ayudará a menos que el voltaje caiga a menos de 12V.
No puedo encontrar SEPIC en eBay, así que si me puede vincular a uno, sería genial. Encontré este Buck Boost Converter (básicamente un estabilizador) ¿se ajustaría a mis necesidades? (12V a 2A de una batería de ~12V - puede bajar a 8V - a una XBOX Kinect.) ebay.com/itm/… gracias por toda la ayuda :-)
@DanBarzilay: Se ve bien. No están claras las especificaciones de voltaje de salida, pero si tiene una salida de 12 V, debería ser bueno para lo que necesita, siempre que el factor de forma no sea un problema. Sin embargo, lo probaría a fondo antes de usarlo a largo plazo.
¿Cómo sugerirías probarlo?
@DanBarzilay: Bueno, principalmente está probando las especificaciones. Así que le aplicaría 8V, luego dibujaría 3A y lo ejecutaría para asegurarme de que funciona. Luego aplique más de 12 V (40 V si tiene, pero tal vez sea demasiado), luego dibuje 3A y asegúrese de que funcione. Si falla, entonces no cumplirá con las especificaciones. Si lo está utilizando en cualquier tipo de entorno hostil, pruebe también la temperatura.

Un regulador de conmutación boost puede aumentar el voltaje de la batería lo suficiente como para que un regulador de conmutación buck lo reduzca a 12 V regulados. No tendrá la eficiencia de, digamos, solo un capacitor grande, pero se regulará tan estrechamente como lo permitan las especificaciones de la pieza.

Eso es lo que haría.
La eficiencia es muy importante en realidad, la batería y el dispositivo se colocan en un robot que quiero que tenga la mayor duración posible de la batería. Es por eso que cancelé esta idea, muchas gracias por responder :)
Luego comience con una batería de mayor voltaje y use solo el regulador reductor.
Eso sería óptimo de hecho, pero la batería no depende de mí. Es y seguirá siendo una batería de 12V, simplemente no puedo cambiarla. :(
@Kaz: Siguen siendo dos reguladores, solo en un paquete.
Un convertidor buck-boost NO son dos convertidores en un solo paquete, es una 'topología combinada'. La principal desventaja es que invierte la polaridad. Eso podría no ser un problema aquí.
@WoutervanOoijen semántica.
No. Dos convertidores significan dos pasos, cada uno con pérdida de energía. Un convertidor reductor-elevador es un solo paso: un interruptor, un inductor, un diodo.
Encontré este Buck Boost Converter (básicamente un estabilizador) ¿se ajustaría a mis necesidades? (12 V @ 2 A de una batería de ~ 12 V - puede bajar a 8 V - a un XBOX Kinect.) ebay.com/itm /... ¿y "invierte la polaridad" significa que + se convierte en - y viceversa? Gracias por toda la ayuda :-)
Parece que podría funcionar.
@DanBarzilay, ¿te das cuenta de que Xbox Kinect puede funcionar con un voltaje más bajo, verdad? kinecthesia.com/2011/04/kinect-minimum-voltage.html => 8.5v

Hay dos opciones simples. El primero es verificar si esa parte regulada de 12v realmente usa o necesita 12v. Si se regula hacia abajo en el interior y solo usa 12v en un regulador, modifíquelo o descubra las tolerancias/desconexión que necesita y solucione el problema.

De lo contrario, puede usar un convertidor elevador. Suponiendo que la batería de 12v nunca supere los 12,7v (carga máxima típica de una batería de 12v), el único camino a seguir es hacia abajo. Un convertidor Boost con región o función de transferencia es su mejor opción. Si el voltaje VIN está en 12v, simplemente lo deja pasar sin regulación. Una vez que cae el voltaje, comienza a regularlo hasta 12v.

Actualización: dado que está optando por un Kinect, como se muestra aquí , el Kinect aún puede funcionar con un voltaje de entrada inferior a 12v. Por lo tanto, no necesitaría tener un riel de 12v regulado estable a menos que lo necesite para otra cosa.

En muchos casos, las personas cargarán la batería al mismo tiempo que la cargan, por lo que es plausible que el voltaje alcance los 14 voltios.

¡Sí, tiene usted razón!

Debido a la baja diferencia de voltaje entre la entrada y la salida, no puede usar un circuito integrado para regular el voltaje como el 7812. Pero tal vez pueda usar un regulador de caída baja .

Entonces puedes usar un diodo zener para controlar el voltaje. Pero solo regulará la sobretensión , por lo que si la tensión cae 12 V, necesitará un gran condensador para mantener la tensión.

Normalmente, el voltaje de una batería será inferior a 12 V, no superior a 12 V, por lo que probablemente no sea una buena idea estabilizar el voltaje de salida.

Vin > Vz -> Vsalida = Vz

Vin < Vz -> Vout = Vin

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Vz = 12V

R1 = (Vin - Vz) / I

Su respuesta solo se aplica si el voltaje de la batería es superior a 12V. Esto puede/no puede ser el caso.
Hay reguladores de voltaje de tres terminales que pueden funcionar con una diferencia de voltaje más baja que el 7812. Se llaman reguladores de caída baja o LDO.
@GustavoLitovsky Sí, lo sé, pero es lo que preguntó Dan Barzilay. Y expliqué en la respuesta sobre esto.

Encontré algo bastante asequible que puede hacer el truco si no me equivoco. Es un estabilizador Buck construido en stock. ¿Puede que esto te ayude?

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

Solo asegúrese de NO conectar ningún dispositivo USB estándar a la salida USB cuando lo tenga configurado para otra cosa que no sea 5V. El voltaje del puerto USB es el mismo que el voltaje en el acoplador de cable de salida.

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