在我家中运行 12 伏“公共汽车”时有什么特别要考虑的吗?

电器工程 直流 直流-直流转换器 电源 接线 低电压
2022-01-18 08:08:04

我最近开始大量使用微型可编程计算机/控制器(如 Raspberry Pi 和 Arduino),并且我计划在我的房子中分发几个作为各种传感器。就我一直在修补它们而言,我一直在使用带有 USB 插头的壁式变压器为它们提供 5v 电压(就像我每晚用来给手机充电的那个)。在我家中这样做的问题是,我在需要设备的地方都没有交流插头。

我一直在考虑在我的阁楼上运行一个 12 伏的“总线”,这样我就可以在任何需要的地方为设备分配电源。这样,我只需要一个 5v 稳压器即可与每个设备配对。(我会运行 12v 而不是直接 5v 的唯一原因是因为我已经有一个可以使用的大型 15-amp 12v 开关电源)

这个解决方案有什么特别的我应该考虑的吗?我觉得在阁楼上运行 12v 比运行自己的电源线更安全。表面上看起来很简单,但我可能忽略了一些东西。

4个回答

我想到了几件事:

  1. 您需要保护总线免受过流影响。即使您的电源有自己的内置保护,我也会在电源的输出端使用额外的保险丝(或断路器)。这样您就可以确保最大电流不会离开您。这导致:

  2. 你需要使用结实的电线。在美国,15A 电路最少使用 #14AWG 接线。如果您想使用更细的电线,则必须适当地融合每条腿。

  3. 如果您确实使用 #14AWG 电线(或您当地的同等产品),请不要使用用于家用交流电的典型电缆! 尽管它在技术上可行,但它会引起严重的混乱和模棱两可。您不希望任何人期望 12VDC 并获得电源电压(现在或将来)。

  4. 在 12V 时,电流消耗会迅速增加。添加设备时请记住这一点。您将来可能需要更换 24VDC 电源。这是一个通用的工业标准,通过相同的电线为您提供两倍的功率,并且仍然属于“低电压”类别。

添加到第 4 点:如果您选择接受一定范围输入电压(当然包括 12V 和 24V)的本地 5V 转换器,那么如果您提高电源电压,则无需进行任何更改。

从表面上看应该没问题,但我们使用 120 / 230 V 的原因是因为电流要低得多。在 12 V 时,您的电流将高出 10 或 20 倍,并且您的电缆尺寸将相应地更高,以避免高压降。

您的 15 A、12 V PSU 能够为部分短路提供 15 x 12 = 180 W 的功率。这是一个明显的火灾危险,因此良好的接线习惯是最低要求,并且,也许,在每条腿上使用带有电流限制的星形拓扑会提供一些额外的安全性。

要考虑的事情。

  1. 如何将 12V 转换为 5V?如果要求线性稳压器提供非平凡的电流,它们会变得非常热并浪费大量功率。因此,您将希望为更耗电的设备使用某种开关转换器(pi 比简单的微控制器更耗电)。

  2. 电线需要多粗才能避免不可接受的电压降(这会浪费电力,也可能导致开关模式转换器出现启动问题,并且如果设备之间有任何非隔离通信链路,可能会导致接地电位差。 )。

  3. 您将如何处理过电流保护?较低的电压意味着较低的电击风险,但低压大电流电源可能存在火灾风险。

任何电缆都必须熔断,以免发生火灾。

考虑使用 48v。这是大多数当局认为“安全”低电压的最高电压。与 12v 相比,它降低了对电缆的横截面要求。正如在电话交换柜和专业音响台中发现的那样,可以随时使用开关稳压器从该电压降到任何其他电压。