Что-нибудь особенное, чтобы рассмотреть, управляя 12v "Автобусом" всюду по моему дому?

11

Недавно я начал много играть с крошечными программируемыми компьютерами / контроллерами (такими как Raspberry Pi и Arduino), и я планирую распределить несколько по всему дому в качестве различных датчиков. Поскольку я возился с ними, я использовал настенный трансформатор с USB-разъемом, чтобы обеспечить их 5 В (как тот, который я использую для зарядки моего мобильного телефона каждую ночь). Проблема с этим в моем доме заключается в том, что у меня нет сетевого адаптера везде, где мне понадобится устройство.

Я думал об управлении 12-вольтовой «шиной» на моем чердаке, которая позволила бы мне отключать питание для устройств, где бы они мне не понадобились. Таким образом, мне просто нужно 5 В регулятор для сопряжения с каждым из устройств. (Единственная причина, по которой я бы использовал 12 В, а не прямые 5 В, заключается в том, что у меня уже есть большой 15-амперный 12 В импульсный источник питания, который я мог бы использовать)

Что-нибудь особенное, что я должен рассмотреть с этим решением? Я чувствую себя намного безопаснее, работая на чердаке с напряжением 12 В, чем от собственных линий электропередачи. Похоже, на первый взгляд, но я могу что-то упустить.

loneboat
источник
3
Вы можете проверить с вашим местным строительным инспектором. Они не видят такого рода вещи часто, и вы можете случайно нарушить строительный кодекс.
slightlynybbled
7
В Национальном электротехническом кодексе и Местном / государственном электротехническом кодексе есть требования для надлежащей проводки низкого напряжения . Вам не нужно быть лицензированным электриком большую часть времени, чтобы установить его, но вы должны следовать коду.
Прохожий
2
Мне интересно, может быть, этот вопрос лучше подходит для diy.se, поскольку опытные участники, похоже, очень хорошо знакомы с нормативными кодексами, на которые ссылается @Passerby.
brhans
3
Вместо того, чтобы подавать питание 12 В, вы можете захотеть обеспечить питание через Ethernet, чтобы вы могли получать сетевые возможности и питание одним кабелем.
Эрик Джонсон
1
@ user2813274: Спасибо. Я думаю, что PoE было бы слишком дорого для моего приложения (датчики по всему дому), и я не думаю, что путаница - это проблема - я единственный, кто касается этого, и если я когда-нибудь перееду, я беру свои датчики со мной! :-)
одинокая лодка

Ответы:

7

Несколько вещей приходят на ум:

  1. Вам необходимо защитить автобус от перегрузки по току. Даже если ваш блок питания имеет собственную встроенную защиту, я бы использовал дополнительный предохранитель (или автоматический выключатель) на выходе блока питания. Таким образом, вы можете быть уверены, что максимальный ток не уйдет от вас. Это ведет к:

  2. Вам нужно будет использовать проволоку. В США цепи 15А подключены минимум # 14AWG. Если вы хотите использовать более тонкую проволоку, вам нужно соответствующим образом соединить каждую ногу.

  3. Если вы используете провод # 14AWG (или ваш местный аналог), не используйте типичный кабель, используемый для бытового переменного тока! Хотя это сработало бы технически, это вызвало бы большую путаницу и двусмысленность. Вы не хотите, чтобы кто-то ожидал 12 В постоянного тока и получал сетевое напряжение (сейчас или в будущем).

  4. При 12 В ток может быстро сложиться. Имейте это в виду при добавлении устройств. Возможно, вы захотите заменить источник питания 24 В постоянного тока в будущем. Это общепринятый промышленный стандарт, он дает вдвое большую мощность по тем же проводам и все еще относится к категории «низкого напряжения».

Добавление к пункту № 4. Если вы выбираете локальные преобразователи 5 В, которые принимают диапазон входных напряжений (включая, конечно, 12 В и 24 В), то вам не придется ничего менять, если вы увеличите напряжение питания.

bitsmack
источник
1
Отличное замечание о том, что я не использую подобную проводку для моего кондиционера. У меня есть набор Romex, который я НЕ планировал использовать, но это было только из-за того, насколько это дорого. Избегать путаницы - еще одна веская (и даже лучшая!) Причина.
одинокий катер
Будет ли «подпрыгивание» просто повлечь за собой трансформатор на конце моего источника питания? Или новый блок питания целиком?
одинокий катер
Я имел в виду совершенно новый источник питания. Повышение постоянного тока не так тривиально, как переменный ток, так как простой трансформатор не работает с постоянным током. И 15А DC-DC преобразователь будет дорогим :)
битмак
Я упоминал об этом только потому, что вы можете указать свои индивидуальные преобразователи напряжения, чтобы они могли работать от 24 В в дополнение к 12 В.
bitmack
Хорошо спасибо! Я думаю, что пока останусь с напряжением 12 В, так как у меня есть только несколько устройств с очень низким током для питания. Приятно осознавать, что 24V будет хорошим шагом вперед в будущем!
одинокий катер
3

На первый взгляд, все должно быть в порядке, но причина, по которой мы используем 120/230 В, заключается в том, что ток намного ниже. При напряжении 12 В ваш ток будет в 10 или 20 раз выше, а размер кабеля будет соответственно выше, чтобы избежать падения напряжения.

Ваш 15 A, 12 В блок питания способен выдавать 15 x 12 = 180 Вт при частичном коротком замыкании. Это очевидная опасность пожара, поэтому минимальные требования к надлежащей проводке - это, возможно, использование звездообразной топологии с ограничением тока на каждой ветви, что обеспечит дополнительную безопасность.

транзистор
источник
Можете ли вы уточнить, что вы подразумеваете под "при 12 В ваши токи будут в 10 или 20 раз выше"? У меня есть кабель большого размера, который я собираюсь использовать (одноядерный, думаю, это 10 или 8 калибр).
одинокий катер
А под ограничением тока вы подразумеваете установку плавкого предохранителя в каждую ногу?
одинокий катер
Да, есть причина, по которой Тесла выбрал AC вместо DC.
Тим Сприггс
5
@TimSpriggs Это высокое напряжение (240/110 В) по сравнению с низким напряжением (12 В), ничего общего с переменным и постоянным током.
Bimpelrekkie
1
Спасибо за все комментарии, парни. 12 В - 12 В. По крайней мере, мы все согласны с тем, что такое вольт. Я думаю, что мы должны отказаться от аргумента. Что подумают соседи?
Транзистор
2

Вещи, чтобы рассмотреть.

  1. Как вы будете конвертировать от 12 В до 5 В? Линейные регуляторы сильно нагреваются и тратят много энергии, если их просят подавать нетривиальный ток. Таким образом, вы захотите использовать какой-то переключающий преобразователь для устройств с большим энергопотреблением (A pi на много больше энергии, чем простой микроконтроллер).

  2. Насколько толстыми должны быть провода, чтобы избежать недопустимого падения напряжения (что приводит к бесполезному расходу энергии, может также вызвать проблемы при запуске с преобразователями с переключением режимов и может привести к разности потенциалов заземления, когда могут возникнуть проблемы, если у вас есть какие-либо неизолированные каналы связи между устройствами ).

  3. Что вы будете делать с защитой от сверхтока? Более низкие напряжения означают меньший риск поражения электрическим током, но низковольтные источники тока могут стать причиной пожара.

Питер Грин
источник
Рассматривал возможность использования чего-то подобного для регулирования: ti.com/product/LM7805C
одинокий катер,
Это линейный регулятор. Начните пытаться использовать его для питания сильноточного устройства, такого как Pi, и у вас будет много тепла, чтобы избавиться от него.
Питер Грин
Кто-то из вышеперечисленных рекомендовал мне переключать регуляторы, чтобы облегчить это. Я буду исследовать их, прежде чем что-то реализовывать. Спасибо за ваши комментарии!
одинокий катер
переключение регуляторов с разумной эффективностью стоит около $ 1 за сборку платы регулятора 2А на [любом онлайн-рынке].
Ясен
1
Да, для достижения одинакового процентного падения напряжения при заданном уровне мощности в системе 12 В и системе 120 В, обеспечивающей одинаковое количество мощности, кабели в системе 12 В должны быть в сто раз больше.
Питер Грин
0

Любой кабель должен быть плавким, чтобы избежать опасности возгорания.

Рассмотрите возможность использования 48v. Это самое высокое напряжение, которое большинство властей считают «безопасным» низким напряжением. Это облегчает требования к сечению кабеля по сравнению с 12В. Как это можно найти в шкафах телефонных станций и на столах для про-аудио, легко доступны переключающие регуляторы для переключения с любого другого напряжения на другое.

Neil_UK
источник
1
+1 Это также стандарт для PoE (Power over Ethernet), но ограничения довольно низкие. Единственное, что ОП должен обязательно сделать, это разделить сеть и низковольтную проводку. Не в том же кабелепроводе и не в тех же распределительных коробках.
Спехро Пефхани
Любой кабель, способный выдерживать ток, превышающий ток короткого замыкания источника питания, не должен быть перегорел. Недорогие понижающие преобразователи на электронном отсеке достигают 35 В, поэтому более низкое напряжение может быть предпочтительным. Лично я бы использовал 24 В, если бы я использовал все новые детали.
Ясен
0

Не подключайте свои 12 В к тому же каналу, что и любые другие линии (120, 240 или телефонные линии). Это опасно и незаконно.

KrazyKyngeKorny
источник