En mi barco tengo una serie de dispositivos electrónicos que funcionan con 12 V CC y normalmente obtienen su energía de un transformador de CA. Incluyen un reproductor multimedia, un enrutador de red y un disco duro portátil. Dado que el barco está cableado para 12 V CC, me gustaría configurarlos para que funcionen directamente con la CC del barco. Esto liberará una gran cantidad de espacio en las regletas y eliminará la ineficiencia y la necesidad de pasarlas por el inversor de CC a CA del barco cuando no esté conectado a la toma de tierra.
He leído que este es un territorio peligroso ya que el sistema de CC del barco está sujeto a sobretensiones y ruidos, por ejemplo, cuando el motor de arranque o el molinete eléctrico están activados o la radio VHF está en uso, y esto puede dañar los componentes electrónicos directamente conectados al sistema DC del barco. También leí que, si bien el voltaje del sistema marino de 12 V puede variar de 12 a 14,4 V (dependiendo de si el alternador y el cargador están activados), estos dispositivos no toleran estas fluctuaciones de voltaje y están diseñados para esperar un voltaje regulado constante de su transformador AC-DC (verruga de pared). Hay productos de supresión de ruido y marejadas marinas disponibles que van desde $ 50 - $ 200 para abordar esta preocupación.
El mercado marítimo es famoso por su alto margen de beneficio. Para aplicaciones de seguridad y navegación donde la ayuda está lejos, esto es merecido, pero honestamente, si alguno de estos equipos que estoy conectando fallara, nadie saldría herido o perdido. El precio de los productos comerciales parece alto y sospecho que el circuito debería ser relativamente simple. Las cargas son todas inferiores a 5 amperios.
Estoy interesado en implementar un circuito personalizado para lograr esta protección.
¿Donde debería empezar?
¿Hay diseños de referencia para tal cosa? ¿Cuáles son los componentes críticos: regulación de voltaje, supresión de sobretensiones, supresión de ruido?
He hecho un montón de proyectos de Arduino y me siento cómodo soldando, probando y armando un proyecto de orificio pasante personalizado, pero carezco de una educación y antecedentes formales de EE. También he vuelto a cablear un poco en el barco, por lo que me siento bastante cómodo con la distribución de CC marina y la protección de circuitos y los estándares ABYC.
Un par de ejemplos de productos disponibles comercialmente:
http://www.sto-p.com/pfp/online.htm
http://shop.sailnet.com/charles-1224-volt-suppressor-p-38606.html
editar: ¿es algo como esto un buen punto de partida: http://www.ti.com/product/lm5118 y, de ser así, qué más debo agregar? Choques de ferrita?
Un simple impulso/reducción no va a ayudar cuando se produce un volcado de carga en el sistema de energía. Es probable que se fríe. Debe especificar el sistema para sobrevivir a las entradas de 100 voltios.
Probaría con un fusible de 10 A seguido de un diodo TVS de 5 kW 14 V (unidireccional) seguido de un pequeño electrolítico clasificado para 100 V o más (10 uF más o menos) seguido de un inductor de alta inductancia clasificado para la corriente total de su consumo (puede obtener inductores de 220 uH 6A con bastante facilidad) seguido de un electrolítico grande (1000 uF) clasificado para 50 V seguido de otro diodo TVS de 14 V 5 kW seguido de un regulador real de impulso/reducción para regularlo a 12 V sin importar el exceso o el defecto -Voltaje. Conseguir un regulador elevador/reductor de 12 V con muchos amperios de capacidad puede ser un desafío: algunos amperios son fáciles de encontrar en eBay o pololu o donde sea.
Los TVS-es cuestan alrededor de $ 2 cada uno, el inductor cuesta alrededor de $ 5, los capacitores tal vez $ 1 en total y el regulador quizás $ 10- $ 30 dependiendo de la fuente. (O más, si necesita alta capacidad de corriente)
El evento dañino que le preocupa se llama descarga de carga . Puede exponer la electrónica a más de 100 voltios durante cientos de milisegundos. Suceden en entornos automotrices, y supongo que también en barcos.
La mayoría de los semiconductores no están diseñados para manejar más de 100 voltios, por lo que un convertidor de conmutación CC/CC "simple" (también conocido como convertidor Boost/Buck) no sobrevivirá en este entorno.
Algunas personas afirmarán que usar algo como un diodo TVS (supresor de voltaje transitorio) lo protegerá, y podría hacerlo. También podría explotar. Necesitas algo para ayudar a limitar la corriente también. Comenzaría con un filtro LC seguido de un TVS. Pero, y esto es enorme, debe simular el circuito para asegurarse de que manejará esos voltajes correctamente, sin dañar los componentes electrónicos que haya conectado, pero también para asegurarse de no dañar los dispositivos de protección.
Un circuito personalizado para esta tarea no debería ser difícil de encontrar de ninguna manera. Nunca he tenido experiencia con sistemas marinos, pero sin duda la electricidad marina es como toda la electricidad, ¿no?
¿Dices que tu sistema proporciona 12 V con alguna ondulación, que a veces alcanza hasta 14,4 V, y todo lo que quieres que haga es proporcionar 12 V constantes?
Ingrese el IC del regulador Buck/Boost
No, en serio, ¿no debería ser así de simple? Parece que este IC tiene una alta precisión de salida y una eficiencia del 84 %. Tiene una ondulación del 2% y puede apagar 1.5A. Anteriormente publiqué un enlace a un regulador simple TO-220 de 12 V, pero ese tipo de cosas probablemente no funcionarían porque necesitan una entrada superior a 12 V debido a las pérdidas. Si sus dispositivos necesitan más de 1,5 A, estoy seguro de que también existen soluciones similares de mayor potencia. No pude encontrar ningún lugar que vendiera este en particular, pero para ser honesto, su LM5118 se ve aún mejor.
Transeúnte
Pat James