¿Algo especial a tener en cuenta al ejecutar un "Bus" de 12v en mi casa?


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Recientemente comencé a jugar mucho con pequeñas computadoras / controladores programables (como el Raspberry Pi y el Arduino), y planeo distribuir varios en mi casa como varios sensores. Hasta donde he estado jugando con ellos, he estado usando un transformador de pared con un enchufe USB para proporcionarles 5v (como el que uso para cargar mi teléfono celular todas las noches). El problema al hacer esto en toda mi casa es que no tengo un enchufe de CA donde sea que necesite un dispositivo.

He estado pensando en ejecutar un "bus" de 12v en todo mi ático, lo que me permitiría desconectar la energía de los dispositivos donde lo necesite. De esta manera, solo necesitaría un regulador de 5v para emparejar con cada uno de los dispositivos. (La única razón por la que utilizaría 12v y no 5v directamente es porque ya tengo una gran fuente de alimentación de conmutación de 15 amp 12v que podría usar)

¿Hay algo especial que debería considerar con esta solución? Me siento mucho más seguro corriendo 12v en mi ático que con mis propias líneas de alimentación. Parece una obviedad en la superficie, pero puedo estar pasando por alto algo.


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Es posible que desee consultar con su inspector de construcción local. No ven este tipo de cosas con frecuencia y, sin darse cuenta, puede violar el código de construcción.
ligeramente

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El Código Eléctrico Nacional y el Código Eléctrico Local / Estatal tienen requisitos para el cableado adecuado de bajo voltaje . No necesita ser un electricista con licencia la mayor parte del tiempo para instalarlo, pero sí debe seguir el código.
Passerby

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Me pregunto si esta pregunta podría encajar mejor en diy.se, ya que los miembros experimentados parecen estar muy familiarizados con los códigos reglamentarios a los que @Passerby se refiere.
Brhans

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En lugar de proporcionar alimentación de 12V, es posible que desee proporcionar alimentación a través de Ethernet para obtener la capacidad de red y la alimentación con un solo cable.
Eric Johnson

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@ usuario2813274: Gracias. Sin embargo, creo que PoE sería demasiado costoso para mi aplicación (sensores en toda mi casa), y no creo que la confusión sea un problema: soy el único que lo toca, y si alguna vez me muevo, estoy tomando mis sensores ¡conmigo! :-)
bote solitario

Respuestas:


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Algunas cosas me vienen a la mente:

  1. Necesita proteger el autobús de sobrecorriente. Incluso si su fuente de alimentación tiene su propia protección incorporada, usaría un fusible adicional (o disyuntor) en la salida de la fuente de alimentación. De esta manera, puede estar seguro de que la corriente máxima no se le escapará. Esto lleva a:

  2. Tendrás que usar alambre grueso. En los EE. UU., Los circuitos de 15A están cableados con # 14AWG, mínimo. Si desea utilizar un cable más delgado, deberá fusionar cada pata de manera adecuada.

  3. Si usa un cable # 14AWG (o su equivalente local), ¡no use el cable típico que se usa para la CA doméstica! Aunque funcionaría técnicamente, causaría una gran confusión y ambigüedad. No quiere que nadie espere 12VDC y obtenga voltaje de red (ahora o en el futuro).

  4. A 12V, el consumo actual puede sumar rápidamente. Tenga esto en cuenta al agregar dispositivos. Es posible que desee intercambiar una fuente de alimentación de 24 V CC en el futuro. Es un estándar industrial común, le da el doble de potencia a través de los mismos cables y aún cae en la categoría de "bajo voltaje".

Agregando al Punto # 4: Si elige convertidores locales de 5V que acepten un rango de voltajes de entrada (incluyendo 12V y 24V, por supuesto), entonces no tendrá que cambiar nada si aumenta el voltaje de suministro.


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Gran punto sobre no usar cableado similar a mi AC. Tengo un paquete de Romex que NO planeé usar, pero eso fue solo por lo caro que es. Sin embargo, evitar la confusión es otra gran razón (¡y mejor!).
bote solitario

¿"Rebotar" solo implicaría un transformador en el extremo de mi fuente de alimentación? ¿O una nueva fuente de alimentación por completo?
bote solitario

Me refería a una fuente de alimentación completamente nueva. La intensificación de CC no es tan trivial como la CA, ya que un transformador simple no funciona con corriente continua. Y un convertidor CC-CC de 15 A va a ser
costoso

Solo lo mencioné porque es posible que desee especificar sus convertidores de voltaje individuales para poder funcionar con 24V además de 12V.
Bitsmack

¡Bien gracias! Creo que me quedaré con 12V por ahora, ya que solo tengo unos pocos dispositivos de corriente muy baja para alimentar. ¡Es bueno saber que 24V sería un buen paso adelante en el futuro!
bote solitario

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A primera vista, debería estar bien, pero la razón por la que usamos 120/230 V es porque la corriente es mucho más baja. A 12 V, sus corrientes serán 10 o 20 veces más altas y el tamaño de su cable será correspondientemente más alto para evitar caídas de alto voltaje.

Su fuente de alimentación de 15 A y 12 V es capaz de entregar 15 x 12 = 180 W en un cortocircuito parcial. Este es un riesgo de incendio obvio, por lo que una buena práctica de cableado es un requisito mínimo y, tal vez, el uso de una topología en estrella con limitación de corriente en cada pata proporcionaría cierta seguridad adicional.


¿Puedes aclarar lo que quieres decir con "a 12 V tus corrientes serán 10 o 20 veces más altas"? Tengo un cable de gran tamaño que pretendo usar (un solo núcleo, creo que es de calibre 10 u 8).
bote solitario

Y por limitación de corriente, ¿te refieres a poner un fusible en línea con cada pata?
bote solitario

Sí, hay una razón por la que Tesla eligió AC en lugar de DC.
Tim Spriggs

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@TimSpriggs Esto es alto voltaje (240/110 V) vs bajo voltaje (12V), nada que ver con AC vs DC.
Bimpelrekkie

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Gracias por todos los comentarios, cap. 12 V es 12 V. Al menos todos estamos de acuerdo en qué es un voltio. Creo que deberíamos abandonar el argumento. ¿Qué pensarán los vecinos?
Transistor

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Cosas para considerar.

  1. ¿Cómo va a convertir de 12 V a 5 V? Los reguladores lineales se calientan mucho y desperdician mucha energía si se les pide que entreguen corriente no trivial. Por lo tanto, querrá utilizar algún tipo de convertidor de conmutación para dispositivos con más consumo de energía (A pi es MUCHO más que un microcontrolador).

  2. Qué tan gruesos deben ser los cables para evitar una caída de voltaje inaceptable (que desperdicia energía, también puede causar problemas de arranque con convertidores de modo conmutado y puede causar diferencias de potencial de tierra cuando puede ser un problema si tiene algún enlace de comunicaciones no aislado entre los dispositivos )

  3. ¿Qué hará con respecto a la protección contra sobrecorriente? voltajes más bajos significan un menor riesgo de descarga eléctrica, pero los suministros de baja corriente y alta corriente pueden ser un riesgo de incendio.


Estaba considerando usar algo como esto para regular: ti.com/product/LM7805C
loneboat el

Eso es un regulador lineal. Comience a usarlo para alimentar un dispositivo de alta corriente como un Pi y terminará con mucho calor para deshacerse de él.
Peter Green

Alguien más arriba me refirió a cambiar los reguladores para aliviar eso. Investigaré esos antes de implementar algo. ¡Gracias por tus comentarios!
bote solitario

Los reguladores de conmutación con una eficiencia razonable cuestan alrededor de $ 1 por un conjunto de PCB de regulador 2A en [cualquier mercado en línea].
Jasen

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Sí, para lograr el mismo porcentaje de caída de voltios a un nivel de potencia dado en un sistema de 12 V y un sistema de 120 V que suministra la misma cantidad de energía, los cables en el sistema de 12 V deben ser cien veces más grandes.
Peter Green

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Cualquier cable debe estar fusionado para evitar riesgos de incendio.

Considere usar 48v. Ese es el voltaje más alto considerado por la mayoría de las autoridades como un voltaje bajo 'seguro'. Facilita los requisitos de sección transversal en cable en comparación con 12v. Como se encuentra en gabinetes de centrales telefónicas y escritorios de audio profesional, los reguladores de conmutación para pasar de eso a cualquier otro voltaje están fácilmente disponibles.


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+1 Este también es el estándar para PoE (Power over Ethernet), pero los límites son bastante bajos. Una cosa que el OP definitivamente tiene que hacer es separar la red eléctrica y el cableado de bajo voltaje. No en el mismo conducto ni en las mismas cajas de conexiones.
Spehro Pefhany

No es necesario fusionar ningún cable capaz de transportar más de la corriente de cortocircuito de la fuente de alimentación. Los convertidores económicos en e-bay alcanzan un máximo de 35V, por lo que puede ser preferible un voltaje más bajo. Personalmente, usaría 24V si estuviera usando todas las piezas nuevas.
Jasen

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No ejecute su 12v en el mismo conducto que cualquier otra línea (120, 240 o líneas telefónicas). Es peligroso e ilegal.

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