5V 홈 네트워크

집에 여러 IoT 장치를 추가 할 계획이며 모든 장치에 전원을 공급할 수있는 우아한 솔루션을 찾고 있습니다. 그들은 모두 5V가 필요하며, 소수의 카메라 (카메라)는 최대 2 암페어를 소비하지만 대부분은 500mA 미만을 소비합니다.

나는 집을 통해 10 AWG 케이블 (전압 강하를 줄이기 위해)과 각 층에 120V-5V, 20 암페어 변압기를 사용하여 별도의 5V 라인을 운영하려고합니다. 앞으로 라인에 쉽게 연결할 수 있도록 각각 몇 피트 정도의 커넥터를 추가 할 것입니다.

전기 콘센트를 자유롭게 유지하고 필요한 단일 변압기를 모두 절약하고 향후 콘센트 나 불필요한 매달린 케이블을 사용하지 않고도 IoT 네트워크를 확장 할 수 있도록하는 것이 주된 목적입니다. 이것이 가능한 솔루션입니까, 아니면 내 목표를 달성하는 더 효율적인 방법이 있습니까?

전압 강하를 보상하고 각 장치에 벅 컨버터 / 선형 레귤레이터를 추가하기 위해 120V-12V 변압기를 사용하는 것이 더 좋을지 고민하고 있지만 가능한 경우 추가 하드웨어를 절약하고 싶습니다.

1. 5VDC 네트워크는 "나쁜 생각"이 될 수 있습니다.
2. 로컬 레귤레이터가있는 다소 높은 전압 네트워크는 약간 나아야하지만 전자 복잡성을 추가합니다.
3. 근거리 분배 시스템을 갖춘 로컬 5V psu는 전반적으로 더 나은 경향이 있습니다.

12 게이지 케이블의 저항은 1000 피트 또는 500 "루프 피트"당 ~ = 1.6 옴입니다.
따라서 500 루프 피트 또는 암페어 당 루프 피트 당 약 3mV의 경우 앰프 당 1.6V 강하가 발생합니다.

옵션 1:

10A에서 100 피트의 5V 런은 3mV x 100 x 10 = 3V를 떨어 뜨립니다.
분명히 5V에서는 너무 많습니다.
최대 5A는 정상이거나 평균 전류가 고르게 분포 된 경우 최대의 절반이며 최대 50 피트의 길이를 수용 할 수도 있습니다.
그러나 타협하면 여전히 0.5-1.5 V 범위에서 강하가 발생합니다.
맨 끝에있는 일부 카메라는 '하루를 망칠'책임이 있습니다.

네트워크는 "멍청한"상태 여야하고 5VDC에서 최대 전력을 공급할 수 있거나 지능적이고 협상을 통해서만 전력을 공급할 수 있어야합니다. 10A에서 그것은 5V x 10A = 50W이며 아마도 두 배를 떨어 뜨리고 융합하기 위해 두 배가됩니다 ... 50-100W는 약간의 독창성을 가지고 화재를 시작하기에 충분합니다. 머피는 독창성을 많이 가지고 있습니다. 치명적인 결함은 아니지만 관리가 필요합니다. 이것은 AC 회로가 제공하는 주전원보다 낮은 전류 및 낮은 전압입니다. 따라서 AC 주전원과 같이 DC 네트워크를 최대한주의해서 다루는 경우 정상일 수 있습니다. AC보다 실질적으로 더 어렵다).

옵션 2 :

8VDC 이상 (10-12VDC 이상) (또는 AC를 사용할 수 있음)으로 분배하면 전압 강하 문제가 발생하지 않습니다. 선형 로컬 레귤레이터를 사용하면 공급 전압이 증가하면 효율성이 떨어집니다. 8VDC가 "충분히 충분"하면 전력의 (8-5) / 8 ~ = 40 %가 손실됩니다. 그리고 더 많은 전압으로 더 많은. 그리고 복잡성과 비용 및 비표준 시스템을 추가했습니다.

스위치 모드를 사용하는 경우 로컬 컨버터 효율은 공급 전압에서 상대적으로 일정하며 저항 손실이 전류 제곱에 비례하여 전압이 증가함에 따라 배선 손실이 감소합니다. 그러나 변환기는 복잡성과 비용을 추가합니다. POE (Power over Ethernet)는이 중 하나의 버전이며, 컨버터 당 비용은 일반 장비를 사용하는 데 상당한 부담이 될 수 있으며 주 전원이 공급되는 상용 전원 공급 장치를 사용하는 것과 비교할 수 있습니다.

옵션 3 :

위치 당 단일 전원 소켓을 사용하면 로컬 5v PSU 또는 플러그 팩 모음이있는 주 AC 플러그 보드를 작동 할 수 있습니다.
이것을 입력하는 책상에는 선반에 18 x 12V 전원 공급 USB 하드 드라이브가 있습니다. 나는 20A + 12V 전원, 맞춤형 리드 (HDD에서 연결 시스템으로의 표준 소켓 및 케이블)를 사용하는 것을 고려했지만 지금까지 18 x 12V 1A 파워 팩과 필수 전원 플러그 보드가 성공했습니다. 전압 강하는 문제가되지 않습니다. 2 개의 여분의 12V psus를 제공하거나 필요한 경우 덜 중요한 전원에서 전원을 빌려 전원 공급 중복성이 우수합니다.

USB 소켓이있는 여러 PC에서 5V "USB"공급 요구를 충족하고 일부 HDD에 5V 출력을 공급했습니다. 또한 5V "USB"psus는 매우 유용하고 가격이 비싸며 (특히 사용되는 제품이 일반적으로 신뢰할 수있는 경우) 커넥터는 보편적입니다.

그리고 주 AC (내 경우에는 230 V 50 Hz)는 집안 전체 또는 내가 방문하는 모든 가정이나 회사에서 사용할 수 있습니다.

저에게 그리고 아마도 당신에게는 옵션 3이 가장 의미가 있습니다.

집 주변에 설치된 다양한 장치에서 이더넷을 통한 전력 공급을 성공적으로 사용했습니다.

장점은 다음과 같습니다.

• 기존 Cat-5 배선을 사용할 수 있습니다
• 입력 한 배선은 나중에 필요하지 않으면 용도를 변경할 수 있습니다.
• 전원 공급 및 수신을위한 상용 어댑터를 쉽게 사용할 수 있습니다 (일반적으로 CCTV 시스템 용으로 판매).
• 일반적으로 Wi-Fi보다 안정적인 유선 네트워크 연결에 사용할 수 있습니다.

24V에서 "수동"PoE (네트워크 용 4 선, DC +/- 용 4 선)를 사용하고 있으며 수신단에서 로컬 5V 스텝 다운을 사용하고 있습니다. PoE '인젝터'가 UPS에서 흘러 나오므로 가제트의 전원 공급이 차단됩니다.

전압 강하는 킬러

문제는 전류가 본질적으로 더 높고 전압 강하는 전류의 함수이기 때문에 매우 낮은 전압에서 전압 강하가 매우 심각하다는 것입니다 (E = IR). 전압에 대한 제곱 함수입니다. 즉, 12V 대신 5V를 분배하면 5.76의 비율로 나빠집니다. 간단한 예로서, 3.6 % 전압 강하로 100 '(30m) 런의 경우 :

12 암페어 (60W)에서 5 볼트 212kcmil (4 / 0AWG) 필요
12 볼트 @ 5 암페어 (60W) 필요 26kcmil (6AWG)

"와우 mp"하지 마십시오. 실제로 전압 강하 계산을 수행

한때 나는 태양 프로젝트를 보았습니다. 15 A @ 12-19 V, 14 AWG 와이어는 양호합니다. 그가 60m (200 피트)가는 것을 제외하고. 그래서 그는 와이어 크기의 범프를 제공하고 최대 10 AWG 와이어를 제거하는 추가 측정을 수행했습니다. 물론 시스템은 완전히 고장이었고 계산대로 배터리를 충전하지 않았습니다. 그는 이해할 수 없었다. "박쥐는 와와 mp!" ^†

^{† 번역 : "하지만 와이어의 크기가 커졌습니다"}

그리고 당신도 그 소리를 들었습니다. 당신은 # 10에 엄청난 충격을 주었고 "충분해야 해요!" 실제로 전압 강하 계산기로 가서를 확인해야 합니다. 이는 차단기 또는 공급 정격이 아닌 전선의 부하에 의해 소비되는 실제 전류를 기반으로해야합니다. 2A 만 운반해야하는 경우 20A에 대해 긴 분기를 평가하는 것은 낭비입니다.

나는 범프가 필요하지 않은 것으로 판명 된 범프 계산을 수행했습니다.

코드를 준수하십시오 ...하지만 그렇게 나쁘지 않습니다

여전히 건물의 일부인 전기 코드를 따라 설치해야합니다. 다행스럽게도, 전기 코드는 저전압 설치에서 매우 완화되고 55W 미만 설치에서 완화됩니다.

이웃 사이트 diy.stackexchange.com은 코드 질문에 적합합니다.

12V가 훨씬 더 좋아야합니다.

위의 12/5 전압 강하 계산에서 보았 듯이 12V는 세계에서 더 잘 작동합니다. 여전히 전압 강하 고려 사항이 있습니다. 그러나 그들은 크게 줄었다. 한편,이 제품은 다양한 용도로 사용할 수 있으며 시스템을 전체 홈 백업 시스템으로 확장 할 수도 있습니다.

• LED 12V 조명은 주 조명보다 훨씬 다양하고 디밍 및 해킹이 가능합니다.
• 대부분의 인터넷 라우터 및 모뎀은 여기에서 실행될 수 있습니다
• 일부 TV는 실행할 수 있습니다
• 배터리는 저렴하거나 여러 가지 화학 물질로 쉽게 구할 수 있습니다.
• 대부분의 태양 광 충전 컨트롤러가 공급할 수 있습니다
• 정전이 발생하면 조명과 넷플릭스가
• 일부 현명한 초인종은 그것을 실행할 수도 있습니다.
• 제국과 같은 가스 전용 용광로를 사용하면 가스 온수기 및 스토브로 그리드를 내려 놓거나 부재하여 집을 완벽하게 살 수 있습니다.

또한 12V에서 5V로 전환하는 것은 실제로 문제가되지 않습니다. 아마도 가장 일반적으로 판매되는 전력 변환기 일 것입니다!

그것은 다른 사람들이 언급 한 거리에 달려 있습니다. 실제로 스타 구성에서 20 피트 떨어진 마스터 전원 공급 슬레이브로 RS485 네트워크를 실행했습니다.

슬레이브는 간단한 전압 레귤레이터를 사용하여 관리되는 3.3V 만 필요하기 때문에 마스터에서 5v 3A로 쉽게 실행할 수 있습니다.

또한 저렴한 트위스트 전선을 사용하여 다중 사이트 구현 비용을 절감했습니다.