Versorgung mehrerer Geräte aus einer einzigen Versorgung mit 48 V

Zuerst habe ich diese Frage in DIY.stackexchange.com gestellt, wegen der Verkabelung im Haus. Hier möchte ich nach dem elektronischen (oder elektrischen) Teil fragen.

Und hier gibt es eine sehr ähnliche Frage: Mehrere Geräte mit einer einzigen Stromversorgung versorgen

Dennoch gibt es einige Unterschiede. Zunächst dachte ich daran, 48 V zu verwenden, um Energie von einem einzelnen Gleichstromadapter zu übertragen, den ich neben dem Haupt-Ethernet-Switch platzieren möchte. Dann möchte ich eine einfache Platine bauen, auf der ich den 48-V-Gleichstromausgang auf 4-6 parallele Drähte aufteilen werde. Diese Adern würde ich gerne mit Klebeband um Cat6 Kabel wickeln (Cat6, weil Preis für 50m Kabel viel höher, ist eine gute Investition für die Zukunft und ich möchte diese nicht so schnell ersetzen) und diese kombinierten Kabel durchziehen Wände (durch Ersetzen der derzeit vorhandenen Telefonleitung oder des Kabelfernsehens, die ich beide nicht benötigen werde).

Mein Ziel ist es hier, 3 Zimmer mit einem Ethernet-Paar zu versorgen. Eine für Personal Computer oder TV und die andere für einen Raspberry Pi, der entweder als Media Center oder Überwachungskamera laufen würde.

PoE ist eine teurere Alternative. Ich möchte für die Zukunft einen Gigabit-Switch verwenden. Raspberry Pis unterstützen nur 100 MB, aber das nächste Modell könnte bereits 1000 MB haben. Fernseher und PCs sollten auf jeden Fall 1000M haben. PoE-Switch 8-Port kostet +100€, 4-Port +50€. Dann brauche ich für jeden Raspberry Pi einen Splitter (~4x), was insgesamt +60€ zusätzlich kostet.

Da ich mich für Elektronik interessiere, dachte ich mir, ich versuche vielleicht mal, etwas Selbstständiges zu machen und mehr darüber zu lernen. Ein einziges 48-V-Netzteil und Kabel um Cat6 im ganzen Haus würden mein Problem lösen. Dann kann ich meine eigene kleine Spannungsreglerplatine löten. Was noch besser ist, weil ich gerne Infrarot-LEDs an meinen Überwachungskameras anbringen möchte, die zusätzliche Energie ziehen. Mein Verständnis ist, sie extra zu füttern, da Raspberry Pi eine begrenzte Ausgangsenergie hat. Ich kann die Platine so erstellen, dass die LEDs mit einem Transistor (MOSFET?) Angesteuert und mit einem zusätzlichen Spannungsregler (6V oder so) gespeist werden.

Ich weiß, dass dieses Problem viele Aspekte hat, und ich könnte es in verschiedene Fragen aufteilen, aber mein ursprüngliches Problem besteht darin, Raspberry Pis mit möglichst wenig Adaptern / Kabeln und zu den geringsten Kosten zu versorgen. Ist das überhaupt möglich? Meinst du, das wäre die optimale Lösung? Gibt es einfachere Möglichkeiten, meinen Raspberry Pis mit Strom zu versorgen?

Hier ist ein Schema:

Abbildung einer 48-V-Stromversorgung zur Speisung von RPis

Warum nicht einfach einen POE-Switch besorgen und nur das Ethernet-Kabel verwenden?
Achten Sie darauf, Schaltregler (Abwärtswandler) zu verwenden, um 48 V in 5 V umzuwandeln.
@R Drast Ich habe oben erklärt, dass PoE-Lösungen viel teurer sind.
@Genom Was hast du am Ende gemacht und wie hat sich herausgestellt, was immer du gemacht hast?
@TedTaylorofLife Am Ende habe ich PoE verwendet, da ich einen relativ billigen PoE-Switch und einen relativ billigen PoE-Splitter gefunden habe. Ich habe nachgerechnet und das war billiger ... Ich denke jedoch, dass 48 V oder 96 V DC für ein Smart Home großartig wären. Könnte ich eigentlich trotzdem machen, wenn ich mein Netzwerk mit Arduinos etc. erweitere. PoE-Switch (4+4) hat ca. 50€ gekostet und der Splitter 12€. Und der Vorteil ist, dass es sich um eine etablierte Technologie handelt, die sicher ist. Ich hoffe aber, dass die Preise weiter sinken. Außerdem habe ich eine gute IR-USB-Kamera für meinen Raspberry Pi gefunden, die genug Strom für den Betrieb liefern kann.
@Genom Wow, sehr beeindruckend! Welche Art von PoE-Splitter hast du verwendet? Irgendwelche Probleme mit dem laufenden Pi?
@TedTaylorofLife Ich verwende den TP-Link TL-PoE10R PoE-Splitter-Adapter und dieser PoE-Splitter wird ohne USB-Ausgabeformat geliefert. Es gibt jedoch billige DC-zu-USB-Kabel. Ich habe noch nicht viel Zeit gefunden, um darin zu investieren, aber es funktioniert. Wenn ich endlich die Zeit habe, andere Komponenten fertigzustellen, werde ich sie bereitstellen und sehen, wie es funktioniert. Ich habe den Stromverbrauch mit Pis und PoE nachgerechnet und mein Switch kann mehr als genug Strom liefern.
@Genom Wow, das ist ziemlich respektabel! Requisiten für Sie! Was meinen Sie mit „diesem PoE-Splitter ohne USB-Format“? Meinten Sie den 12-Euro-Splitter? Wenn Sie billiges DC zu USB sagen, wovon sprechen Sie? Ich bin nur neugierig. Hast du dir das angeschaut? amazon.com/… Und wenn es Ihnen nichts ausmacht, wie ist die Leistungsaufnahme des Geräts? Ich habe in einigen Foren gesehen, dass es möglicherweise keine konstanten 5 V sind, was ein Problem für den Pi sein kann. Trotzdem danke nochmal für die Antwort. Beifall!
@TedTaylorofLife Vielen Dank. Ich habe gerade ein wenig im Netz recherchiert. Damals waren einige andere Produkte in den USA erhältlich, aber nicht in Europa (oder waren mit dem Versand zu teuer). Dies hat auch eine Option, 12 V zu liefern, was nützlich gewesen sein könnte. Ich habe auch die Splitter im Angebot gefunden. Aber die, die Sie gefunden haben, sind kleiner und werden bereits mit microUSB geliefert, was großartig ist! Die Spannung sollte konstant 5V betragen, sonst wäre PoE nutzlos. Spannung ist normalerweise ein Problem bei langen Kabeln (aufgrund des erhöhten Widerstands).
@Genom "Ein kluger Mann löst ein Problem; ein weiser Mann vermeidet es." Du hast tatsächlich den Sprung gewagt, also verdienst du das Lob. Mit der Entfernung hast du recht. Die Temperatur ist ein weiteres Problem, auch über lange Distanzen. Der Standard ist 100 m vor der Dämpfung und dann bräuchte man eine Art Repeater, und dann wird das DIY-Projekt sehr teuer.

Antworten (2)

Gute Ideen.

Denken Sie daran, Sicherungen vernünftiger Größe am Versorgungsende Ihrer Stromkabel vorzusehen, um sie vor Feuer aufgrund von Kurzschlüssen in den Wänden zu schützen. Verwenden Sie den dicksten Draht für das Strompaar, den Sie sich leisten können, und ziehen Sie ihn mühelos durch die Wände, um Verluste zu minimieren.

Sie können einen 48-> 5-V-Konverter für Ihr RPi und möglicherweise einen leistungsstärkeren 48-> 12-V-Konverter für Ihre IR-Beleuchtung hinzufügen, falls dies geeignet ist. Solche Konverter sind Handelsartikel.

Sie könnten ein zweites Cat6-Kabel für die Stromversorgung und zwei Paare für Masse und zwei Paare für +48 V verwenden, aber es wird immer noch weniger Kupfer als ein dediziertes Paar der gleichen Gesamtgröße sein.

BEARBEITEN:
Wie von Golanz in den obigen Kommentaren klargestellt, sollten die Spannungswandler vom Schalttyp sein und keine einfachen Linearregler, damit der Strom in der 48-V-Verbindung reduziert wird. Ein Linearregler würde viel Energie als Wärme im Regler abführen und vollständig verursachen unnötige Belastung der Stromversorgung und Verkabelung um den gleichen Betrag. Linearregler mit einem 48-V-Eingang für einen 5-V-Ausgang zu finden, wäre heutzutage ohnehin schwieriger und nur für seltene analoge Anwendungen geeignet.

Vielen Dank! An die Zünder habe ich nicht gedacht. Ich denke, ich werde mit einem zusätzlichen Strompaar gehen, weil die Kabel-"Schläuche" in den Wänden eng sind.

Die offensichtliche Frage wäre, warum? Generell gilt, je mehr Umwandlungsstufen Sie in Ihrer Energiekette haben, desto weniger effizient wird sie sein. Niederspannungssysteme leiden auch unter größeren Widerstandsverlusten.

Wenn Sie also nicht vorhaben, eine Art Notstromversorgung einzubauen, oder Sie keinen Grund haben, das Stromnetz nicht zum Standort Ihrer Adapter führen zu wollen, erscheint es weitaus sinnvoller, die Geräte einfach über lokale Netzadapter mit Strom zu versorgen.

Danke, das war ein weiteres Anliegen von mir ... Ich rechne gerade aus, wie sich das im Preis widerspiegeln wird ... Jeder Adapter verursacht auch Verluste. Dann stellt sich die Frage: Was ist effizienter? Haben Sie 4-5x AC-5VDC-Adapter oder 1 AC-48VDC & 5x 48VDC-5VDC? Ich werde mir die Datenblätter durchlesen und meine Lösung hier posten... Falls jemand schon Erfahrung hat, Anregungen sind willkommen!
Versorgung mehrerer Geräte aus einer einzigen Versorgung mit 48 V
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