Qualcosa di speciale da considerare quando si esegue un "Bus" 12v in tutta la mia casa?

Di recente ho iniziato a giocare molto con piccoli computer / controller programmabili (come Raspberry Pi e Arduino) e sto programmando di distribuirne diversi in tutta la casa come vari sensori. Finché ho armeggiato con loro ho usato un trasformatore per verruche a muro con una presa USB per fornire loro 5v (come quello che uso per caricare il mio cellulare ogni notte). Il problema con questo in tutta la mia casa è che non ho una spina CA ovunque avrei bisogno di un dispositivo.

Ho pensato di far funzionare un "bus" 12v in tutta la mia soffitta, il che mi consentirebbe di interrompere l'alimentazione dei dispositivi ovunque ne avessi bisogno. In questo modo avrei solo bisogno di un regolatore 5v da abbinare a ciascuno dei dispositivi. (L'unico motivo per cui avrei eseguito 12v e non direttamente 5v è perché ho già un grande alimentatore di commutazione 12v da 15 ampere che potrei usare)

C'è qualcosa di speciale che dovrei considerare con questa soluzione? Mi sento molto più sicuro correndo 12v in giro per la mia soffitta rispetto a quanto farei con le mie linee elettriche. Sembra un gioco da ragazzi in superficie, ma potrei trascurare qualcosa.

Vengono in mente alcune cose:

1. È necessario proteggere il bus dalle sovracorrenti. Anche se il tuo alimentatore ha la sua protezione integrata, utilizzerei un fusibile aggiuntivo (o un interruttore automatico) all'uscita dell'alimentatore. In questo modo puoi essere sicuro che la massima corrente non ti sfuggirà. Questo porta a:

2. Dovrai usare un filo di ferro. Negli Stati Uniti, i circuiti 15A sono cablati con almeno # 14AWG. Se vuoi usare un filo più sottile, dovrai fondere ogni gamba in modo appropriato.

3. Se si utilizza il filo # 14AWG (o l'equivalente locale), non utilizzare il cavo tipico utilizzato per la corrente alternata domestica! Sebbene funzionerebbe tecnicamente, causerebbe grande confusione e ambiguità. Non vuoi che nessuno si aspetti 12VDC e riceva tensione di rete (ora o in futuro).

4. A 12V, l'assorbimento di corrente può sommarsi rapidamente. Tienilo a mente quando aggiungi dispositivi. In futuro potresti voler sostituire un alimentatore a 24 V CC. È uno standard industriale comune, ti dà il doppio della potenza sugli stessi fili e rientra ancora nella categoria "bassa tensione".

Aggiunta al punto n. 4: se si scelgono convertitori locali da 5 V che accettano una gamma di tensioni di ingresso (compresi ovviamente 12 V e 24 V), non sarà necessario modificare nulla se si aumenta la tensione di alimentazione.

A prima vista dovrebbe essere OK ma il motivo per cui usiamo 120/230 V è perché la corrente è molto più bassa. A 12 V le tue correnti saranno 10 o 20 volte più alte e le dimensioni del tuo cavo saranno corrispondentemente più alte per evitare cadute di tensione elevate.

Il tuo alimentatore da 15 A, 12 V è in grado di erogare 15 x 12 = 180 W in un corto circuito parziale. Questo è un evidente rischio di incendio, quindi una buona pratica di cablaggio è un requisito minimo e, forse, l'uso di una topologia a stella con limitazione di corrente su ciascuna gamba fornirebbe una sicurezza aggiuntiva.

Cose da considerare

1. Come convertirai da 12V a 5V? I regolatori lineari diventeranno molto caldi e sprecheranno molta energia se viene loro richiesto di erogare corrente non banale. Quindi vorrai usare un qualche tipo di convertitore di commutazione per più dispositivi affamati di energia (A pi è MOLTO più affamato di potenza di un semplice microcontrollore).

2. Quanto devono essere spessi i fili per evitare una caduta di tensione inaccettabile (che spreca energia, può anche causare problemi di avvio con convertitori in modalità commutata e può causare potenziali differenze di messa a terra quando può essere un problema se si dispone di collegamenti di comunicazione non isolati tra i dispositivi ).

3. Cosa farai per la protezione da sovracorrente? tensioni più basse significano un minor rischio di scosse elettriche, ma le alimentazioni a bassa tensione ad alta corrente possono costituire un rischio di incendio.

Qualsiasi cavo deve essere fuso per evitare rischi di incendio.

Prendi in considerazione l'utilizzo di 48v. Questa è la tensione più alta considerata una bassa tensione "sicura" dalla maggior parte delle autorità. Facilita i requisiti di sezione sul cavo rispetto a 12v. Come si trova negli armadi dei centralini telefonici e nei banchi pro-audio, sono facilmente disponibili i regolatori di commutazione per scendere da quello a qualsiasi altra tensione.

Non eseguire il 12v nello stesso condotto di qualsiasi altra linea (120, 240 o linee telefoniche). È pericoloso e illegale.