12V auf 12V stabilisieren

Wie kann ich einen 12-V-Eingang auf eine 12-V-stabilisierte Ausgangsspannung stabilisieren?

Ich habe eine Batterie, die 12 V liefert, aber nicht geregelt ist, und ein Gerät, das geregelte 12 V verwendet. Wie kann ich dieses Gerät mit dieser Batterie mit Strom versorgen?

BEARBEITEN

Ich habe gerade ein bisschen mehr zu diesem Thema gesucht und ein Teil namens " Zenerdiode " gefunden, das nach einer kurzen Lektüre auf Wikipedia zu tun scheint, was ich will, aus einer unsauberen 12 V eine geregelte 12 V zu machen. aber ich bin mir nicht sicher. Kann mir bitte jemand erklären, ob ich das wirklich will?

Meine Bedürfnisse":

12 V bei 1 A von einer ~ 12 -V -Blei-Säure-Batterie - kann bis auf 8 V heruntergehen - an eine XBOX Kinect.

Muss das Gerät als eine große Last behandelt werden? Oder ist es möglich, dass einige der Geräteinterna präzise 12 V benötigen, während andere Teile mit ungeregelter Spannung betrieben werden können? Wenn die Teile, die eine genaue Spannung benötigen, eine geringe Stromaufnahme haben, können Sie dies ausnutzen.
Ist dies für einen Roboter, der einen 12-V-Akku und 12-V-Motoren hat und die Motoren immer eine genaue 12-V-Spannung haben müssen? Lassen Sie Ihren Systemdesigner hinter sich! Verwenden Sie stattdessen einen Akku mit einer höheren Spannung als die Motoren und verwenden Sie eine PWM, um eine konstante Motorleistung zu erhalten.
Batterien sind sehr gut selbstregulierend. Ihre Spannung ändert sich nur entsprechend der Last und nimmt stetig ab, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird. Sind Sie sicher, dass Sie die Spannung überhaupt "regulieren" müssen? Was sind Ihre genauen Anforderungen? Welche Last(en) werden angeschlossen? Muss die Versorgungsspannung über die gesamte Lebensdauer der Batterie auf 12V bleiben? Erwarten Sie große Stromentnahmen, die Sie davon abhalten müssen, die Spannung vorübergehend zu reduzieren?
12 V klingt sicher nach einer Autobatterie, die in Wirklichkeit keine 12 V hat, aber etwas mehr. Welchen Typ und welche Chemie hat Ihre Batterie?
12-V-Blei-Säure-Akkus und das Gerät benötigen ständig präzise 12 V, und nein, es sind keine Motoren, es ist die XBOX 360 Kinect.
Sie möchten die aktuelle Bewertung für das XBOX-Gerät überprüfen. Ich denke, das wird einige der folgenden Antworten ausschließen. Ein einfacher Zerer zum Beispiel hilft Ihnen hier nicht weiter.
Ihre Spezifikation ist selbst widersprüchlich. Anscheinend ist Vin für Kinect mindestens zulässig. Sie sagen an einer Stelle "kann auf 8 V sinken" und an einer anderen "und das Gerät benötigt die ganze Zeit präzise 12 V". Was ist bitte die vollständige tatsächliche Spezifikation? Vin min erlaubt, Leistung, ... . Wenn Vbattery_min - Vload_allowed_min > etwa 0,5 V ist, können Sie einen linearen LDO-Regler verwenden. Wenn Vbatmin < 12V und Vloadmin = 12V ist, ist ein Hochsetzsteller in Ordnung. Es kann einfacher und effektiver sein, einen Inverter zu verwenden, der entweder durchgeleitet oder verstärkt wird, gefolgt von einem linearen LDO-Regler.

Antworten (5)

Dies scheint ein gutes Ziel für einen SEPIC- oder Buck-Boost-Wandler zu sein, der eine Ausgangsspannung ermöglichen kann, die höher, niedriger oder gleich der Eingangsspannung ist

Die Zenerdiode begrenzt nur die Spannung. Wenn der Ausgang 11,6 V beträgt, wird die Zenerdiode nichts tun.

Sie haben Ihre aktuelle Anforderung nicht angegeben, daher ist es schwierig, Ihnen einen Teil als Ausgangspunkt zu geben.

Ja, Buck-Boost oder Sepic. Boost hilft nur, wenn die Spannung auf weniger als 12 V abfällt.
Ich kann bei eBay keine SEPICs finden, wenn Sie mich also mit einem verlinken können, wäre das großartig. Ich habe diesen Buck Boost Converter (im Grunde ein Stabilisator) gefunden. Würde er meinen Anforderungen entsprechen? (12 V bei 2 A von einer ~ 12-V-Batterie - kann bis auf 8 V heruntergehen - an eine XBOX Kinect.) ebay.com/itm/… danke für all die Hilfe :-)
@DanBarzilay: Es sieht gut aus. Die Ausgangsspannungsspezifikationen sind etwas unklar, aber wenn es sich um 12 V handelt, sollte es für das, was Sie brauchen, gut sein, solange der Formfaktor kein Problem darstellt. Ich würde es jedoch gründlich testen, bevor ich es langfristig verwende.
Wie würden Sie vorschlagen, es zu testen
@DanBarzilay: Nun, es testet hauptsächlich die Spezifikationen. Also würde ich 8 V daran anlegen, dann 3 A ziehen und es laufen lassen, um sicherzustellen, dass es funktioniert. Legen Sie dann mehr als 12 V an (40 V, wenn Sie es haben, aber vielleicht ist es zu viel), ziehen Sie dann 3 A und stellen Sie sicher, dass es funktioniert. Wenn es fehlschlägt, wird es die Spezifikation nicht erfüllen. Wenn Sie es in irgendeiner rauen Umgebung verwenden, testen Sie es auch über Temperatur.

Ein Boost-Schaltregler kann die Batteriespannung hoch genug erhöhen, damit ein Buck-Schaltregler sie wieder auf geregelte 12 V herunterfahren kann. Es wird nicht die Effizienz von beispielsweise einem großen Kondensator haben, aber es wird so genau geregelt, wie es die Teilespezifikationen zulassen.

Das würde ich tun.
Effizienz ist eigentlich ziemlich wichtig, die Batterie und das Gerät sind auf einem Roboter platziert, der eine möglichst lange Batterielebensdauer haben möchte. Deshalb habe ich diese Idee abgebrochen, vielen Dank für die Antwort :)
Beginnen Sie dann mit einer Batterie mit höherer Spannung und verwenden Sie den Abwärtsregler allein.
Das wäre zwar optimal, aber der Akku liegt mir nicht. Es ist und bleibt eine 12V Batterie, ich kann sie einfach nicht wechseln. :(
@Kaz: Das sind immer noch zwei Regler, nur in einem Paket.
Ein Abwärts-Aufwärts-Wandler besteht NICHT aus zwei Wandlern in einem Gehäuse, es handelt sich um eine „kombinierte Topologie“. Der Hauptnachteil ist, dass es die Polarität umkehrt. Das dürfte hier kein Problem sein.
@WoutervanOoijen Semantik.
Nein. Zwei Wandler bedeuten zwei Stufen mit jeweils Verlustleistung. Ein Buck-Boost-Wandler ist ein einzelner Schritt: ein Schalter, eine Induktivität, eine Diode.
Ich habe diesen Buck Boost Converter (im Grunde ein Stabilisator) gefunden. Würde er meinen Anforderungen entsprechen? (12 V bei 2 A von einer ~ 12-V-Batterie - kann auf 8 V sinken - zu einer XBOX Kinect.) ebay.com/itm/… und bedeutet "Polarität umkehren" bedeutet, dass + zu - und umgekehrt wird? danke für die ganze hilfe :-)
Sieht so aus, als könnte es funktionieren.
@DanBarzilay ist dir klar, dass die Xbox Kinect mit einer niedrigeren Spannung arbeiten kann, oder? kinecthesia.com/2011/04/kinect-minimum-voltage.html => 8,5 V

Es gibt zwei einfache Möglichkeiten. Die erste besteht darin, zu prüfen, ob dieser 12-V-geregelte Teil tatsächlich 12 V verwendet oder benötigt. Wenn es innen nach unten regelt und nur die 12 V in einen Regler verwendet, ändern Sie das oder finden Sie die Toleranzen/Dropouts heraus, die es benötigt, und umgehen Sie es.

Andernfalls können Sie einen Aufwärtswandler verwenden. Unter der Annahme, dass die 12-V-Batterie nie über 12,7 V (typische maximale Ladung einer 12-V-Batterie) hinausgeht, ist der einzige Weg, um zu gehen, nach unten zu gehen. Ein Boost-Konverter mit Passthrough-Region oder -Funktion ist die beste Wahl. Wenn die VIN-Spannung 12 V beträgt, lässt sie sie einfach ohne Regulierung passieren. Sobald die Spannung abfällt, beginnt es, sie auf 12 V zu regulieren.

Update: Da Sie sich für eine Kinect entscheiden, kann die Kinect, wie hier gezeigt, immer noch mit einer Eingangsspannung von weniger als 12 V arbeiten. Sie benötigen also keine geregelte 12-V-Schiene, es sei denn, Sie benötigen sie für etwas anderes.

In vielen Fällen wird die Batterie gleichzeitig geladen und belastet - daher ist eine Spannung von 14 Volt plausibel.

Ja, du hast recht!

Aufgrund der geringen Spannungsdifferenz zwischen Eingang und Ausgang können Sie kein IC verwenden, um die Spannung wie beim 7812 zu regeln. Aber vielleicht können Sie einen Low-Dropout-Regler verwenden .

Sie können also eine Zenerdiode verwenden, um die Spannung zu steuern. Aber es wird nur die Überspannung regulieren . Wenn die Spannung also um 12 V abfällt, benötigen Sie einen großen Kondensator, um die Spannung aufrechtzuerhalten.

Bei einer Batterie liegt die Spannung normalerweise nicht unter 12 V, sondern über 12 V. Daher ist dies wahrscheinlich keine gute Idee, um die Ausgangsspannung zu stabilisieren.

Vin > Vz -> Vout = Vz

Vin < Vz -> Vout = Vin

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

VZ = 12V

R1 = (Vin - Vz) / I

Ihre Antwort gilt nur, wenn die Batteriespannung über 12 V liegt. Dies kann/muss nicht der Fall sein.
Es gibt Spannungsregler mit drei Anschlüssen, die mit einer geringeren Spannungsdifferenz als der 7812 arbeiten können. Sie werden Low-Drop-Out-Regler oder LDO genannt.
@GustavoLitovsky Ja, ich weiß, aber es ist das, was Dan Barzilay gefragt hat. Und ich erklärte in der Antwort dazu.

Ich habe etwas ziemlich Erschwingliches gefunden, das den Zweck erfüllen kann, wenn ich es nicht vermassele. Es ist ein serienmäßig gebauter Buck-Stabilisator. Vielleicht kann es dir helfen?

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

Stellen Sie nur sicher, dass Sie KEIN Standard-USB-Gerät an den USB-Ausgang anschließen, wenn Sie es auf etwas anderes als 5 V eingestellt haben. Die USB-Anschlussspannung ist die gleiche wie die Spannung am Ausgangskabelkoppler.

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