5 V ev ağı

Evime birden fazla IoT cihazı eklemeyi planlıyorum ve hepsine güç vermek için zarif bir çözüm arıyorum. Hepsinin 5 V'a ihtiyacı olacak, az sayıda (kamera) 2 ampere kadar çekecekken, çoğu 500 mA'dan daha az çekecekti.

Her katta 10 AWG kablo (voltaj düşüşünü azaltmak için) ve 120 V - 5 V, 20 amper trafo ile ayrı bir 5 V hat çalıştırmayı düşünüyorum. İleride hatta kolayca bağlanabilmek için her biri birkaç metre olan bir çeşit konektör ekleyeceğim.

Tüm bunların temel amacı, elektrik prizlerimi serbest tutmak, ihtiyaç duyacağım tüm tek transformatörleri kurtarmak ve herhangi bir ekstra çıkış / gereksiz asılı kablo kullanmadan gelecekte IoT ağımı genişletmeme izin vermektir. Bu geçerli bir çözüm mü, yoksa hedefime ulaşmanın daha etkili bir yolu var mı?

Herhangi bir voltaj düşüşünü telafi etmek ve her cihaza kova dönüştürücüler / doğrusal regülatörler eklemek için 120 V - 12 V transformatör kullanmanın daha iyi olup olmayacağını düşünüyorum, ancak uygunsa ekstra donanımı kaydetmek istiyorum.

1. 5VDC ağı "kötü fikir" olmakla yükümlüdür.
2. Yerel regülatörler ile biraz daha yüksek voltaj ağı biraz daha iyi olmalı, ancak elektronik karmaşıklık ekliyor.
3. Kısa dağıtım sistemine sahip yerel 5V psu'ları genel olarak daha iyi olmakla yükümlüdür.

12 ayar kablosunun direnci 1000 fit veya 500 "loop feet" için ~ = 1.6 Ohm dir.
Böylece 500 loop-feet için amper başına 1.6V düşüş veya amp başına loop-foot başına yaklaşık 3 mV elde edersiniz.

Seçenek 1:

10 A'da 100 feetlik 5 V'luk bir 5V koşusu 3 mV x 100 x 10 = 3V düşecektir.
Bu kesinlikle 5V'de çok fazla.
5A maks'in uygun olduğunu veya ortalama akımın, genel olarak dağıtılmışsa maksimum değerin yarısı olduğunu ve maksimum 50 feet uzunluğunun kabul edilebilir olduğunu belirtebilirsiniz.
Ancak, ödün vermek, size 0.5 - 1.5 V aralığında düşüş sağlayacaktır.
Uzaktaki birkaç kamera 'gününüzü bozmaktan' sorumludur.

Ağınızın "aptal" olması ve 5 VDC veya akıllı maksimum güç sağlayabilmesi ve yalnızca müzakere yoluyla güç sağlayabilmesi gerekir. 10A'da bu 5V x 10A = 50 W'dir ve muhtemelen düşmeye ve kaynaşmaya izin vermek için iki katına çıkar ve .... 50 - 100W, biraz yaratıcılıkla bir ateş başlatmak için yeterlidir. Murphy'nin çok yaratıcılığı var. Ölümcül bir şekilde kusurlu değil ama özen gerekiyor. Bu, AC devrelerinin sağladığı şebekeden daha düşük akım ve daha düşük voltajdır - bu nedenle DC şebekenize AC şebekeniz kadar özen gösterirseniz, sorun olabilir - DC'yi nominal akımda iyi idare edebilen anahtarlara (DC, AC'den çok daha zor).

Seçenek 2:

8VDC veya daha yüksek (10-12VDC daha iyi) dağıtım (veya AC kullanabilirsiniz) voltaj düşmesi sorunlarından kurtulmanızı sağlayacaktır. Doğrusal yerel regülatörler kullanıyorsanız, artan besleme voltajı ile etkinliğini kaybedersiniz. 8VDC "yeterli" ise gücünüzü (8-5) / 8 ~ =% 40 kaybedersiniz. Ve daha çok daha fazla voltajla. Ve karmaşıklık, maliyet ve standart olmayan bir sistem eklediniz.

Anahtarlama modu kullanırsanız, yerel dönüştürücülerin verimliliği besleme voltajı ile nispeten sabittir ve direnç kayıplarının akım karesiyle orantılı olması nedeniyle voltaj arttıkça kablo kayıpları düşer. Ancak dönüştürücüler karmaşıklık ve maliyet ekler. POE (ethernet üzerinden güç) bunun bir versiyonudur - ve dönüştürücü başına maliyet, raf ekipmanı için önemli olabilir ve şebeke elektriğiyle çalışan ticari malzemelerle karşılaştırıldığında.

Seçenek 3:

Konum başına tek bir güç soketi, yerel bir 5v PSU'yu VEYA bir dizi fiş paketi içeren bir ana AC fişi çalıştırmanıza izin verir.
Bunu yazdığım masada rafta 18 x 12V gücünde USB sabit sürücüler var. Bir 20A artı 12V kaynağının, özel kabloların (HDD'den bir bağlantı sistemine std soketi ve kablo) kullanımını düşündüm, ancak şu ana kadar 18 x 12V 1A powerpacks ve gerekli ana fiş panoları kazandı. Gerilim düşümü bir sorun değil, ya 2 yedek 12V psus sağlayarak ya da gerekirse daha az kritik bir kaynaktan bir kaynak ödünç alarak mükemmel güç kaynağı yedekliliğine sahibim.

5V "USB" besleme ihtiyaçlarım, USB soketli birkaç PC tarafından karşılanıyor, ayrıca bazı HDD'lerde 5V çıkışları var. Ve 5V "USB" psus çok çok kullanılabilir, iyi fiyatlandırılmıştır (özellikle kullanılanlar genellikle güvenilir olduğu için) ve konektör evrenseldir.

Ve şebeke AC (benim durumumda 230 V 50 Hz) evin her yerinde veya ziyaret ettiğim herhangi bir evde veya işte kullanılabilir.

Benim için ve muhtemelen sizin için seçenek 3 en mantıklı.

Evimin etrafına dağıtılan çeşitli cihazlarda ethernet üzerinden gücü başarıyla kullandım.

Avantajları:

• Sahip olabileceğiniz mevcut Cat-5 kablolarını kullanabilir
• Taktığınız herhangi bir kablolama gerekli değilse daha sonra yeniden kullanılabilir.
• Güç sağlamak ve almak için kullanıma hazır adaptörler kolayca temin edilebilir (genellikle CCTV sistemleri için satılır).
• Genellikle Wi-Fi'den daha güvenilir olan kablolu ağ bağlantıları için kullanabilirsiniz

24V'de "pasif" PoE (ağ için 4 tel, DC +/- için 4 tel), alıcı ucunda yerel 5V adım ile kullanıyorum. PoE 'enjektörü' UPS'imi bitirir, böylece aygıtlar elektrik kesintisi ile çalışır durumda kalır.

Gerilim düşümü katildir

Sorun şu ki, voltaj düşüşü çok düşük voltajlarda son derece akuttur, çünkü akımlar doğal olarak daha yüksektir ve voltaj düşüşü akımların bir fonksiyonudur (E = IR). Voltaja karşı kare bir işlevdir. Bu, 12 V yerine 5 V dağıtımının 5,76 faktörü ile daha kötü olduğu anlamına gelir. Hızlı bir örnek olarak,% 3,6 voltaj düşüşüyle ​​100 '(30 m) koşu için:

5 volt @ 12 amper (60 W) 212 kcmil (4/0 AWG) gerektirir
12 volt @ 12 amper (60 W) 26 kcmil (6 AWG) gerekir

"Wah'ı bombalama"; aslında voltaj düşümü hesaplaması

Bir keresinde bir güneş projesine baktım. 15 A @ 12-19 V, 14 AWG tel iyi olurdu. Dışında 200 '(60 m) gidiyordu. Böylece bir tel boyutu yumru ve 10 AWG teline kadar net bir ekstra veya iyi bir ölçü verdi. Tabii ki, sistem tam bir hataydı ve pillerini hesaplandığı gibi şarj etmedi. Anlayamadı. "Yarasa ah wah'ı bombaladı!" ^†

^{† Çeviri: "Ama telin çaresine gittim (boyutunu artırdım)"}

Ve sen de kol attın. Sen ona # 10 için mükemmel bir yumru verdin ve "oughta yeterli!" Gerilim düşümü hesaplayıcısına gitmeli ve kontrol etmelisiniz . Bu, kablolardaki yükler tarafından kesilen veya kesiciye değil, gerçek akıma dayanmalıdır. Sadece 2 A taşımak gerektiğinde uzun bir dalı 20 A için derecelendirin.

Yumru hesaplamaları yaptım, ortaya çıktı, yumruya ihtiyacım yoktu.

Kod'a uyun ... Ama çok kötü değil

Binanın bir parçası olan kurulum için hala Elektrik Kodlarına uymanız gerekir. Neyse ki, elektrik kodları düşük voltajlı kurulumlar için çok rahat ve <55 W'lık kurulumlar için daha rahattır.

Komşu site diy.stackexchange.com Kod soruları için iyi bir sitedir.

12 V o kadar iyidir ki bunu yapmalısınız.

Yukarıdaki 12/5 voltaj düşümü hesaplamasından gördüğünüz gibi, 12 V dünyaları daha iyi çalışır. Gerilim düşümü hususları hala var; ama büyük ölçüde azaldılar. Bu arada, çok yönlüdür ve sistem bir ev yedekleme sistemi olarak genişletilebilir.

• LED 12 V aydınlatma çok çeşitlidir ve şebeke aydınlatmasından daha kısılabilir ve hacklenebilir
• Çoğu İnternet yönlendiricisi ve modem üzerinde çalışabilir
• Bazı TV'ler üzerinde çalışabilir
• Piller, ucuz veya bir dizi kimyada kolayca bulunabilir
• Çoğu solar şarj kontrolörü bunu sağlayabilir
• yani elektrik kesintisinde ışıklarınız ve Netflix var
• Bazı akıllı kapı zilleri bile üzerinde çalışabilir.
• İmparatorluk gibi gazlı bir fırınla, gazlı su ısıtıcısı ve soba, evi aşağıdayken veya yokken mükemmel bir şekilde yaşanabilir hale getirebilir

Dahası, 12 V'den 5 V'ye gitmek gerçekten sorun değil. Muhtemelen her yerde en çok satılan güç dönüştürücüsüdür!

Diğerlerinin belirttiği mesafeye bağlıdır. Aslında bir yıldız konfigürasyonunda 20 metre arayla bir ana güç kölesi olan bir RS485 ağı çalıştırdık.

Kölelerin basit bir voltaj regülatörü kullanılarak yönetilen sadece 3.3v'ye ihtiyacı olduğundan, master üzerinde 5v 3A ile kolayca çalışabiliriz.

Ve çok sahalı bir uygulama için maliyeti azaltmak için ucuz bükülmüş elektrik telleri kullandık.