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

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.

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.

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.

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.

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.

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