Как подобрать блок питания и провода для подводки питания

Любые электронные и электромеханические устройства для видеонаблюдения и целей СКУД нуждаются в электропитании. Для этого используются источники питания 12 и 24В. А для подведения напряжения непосредственно к потребителям применяются провода различной длины, которая продиктована конкретной задачей организации видеонаблюдения и СКУД. Как выбрать БП и провода с каким сечением следует использовать в каждом конкретном случае.

Выбираем блок питания 12 и 24 В

Выбор системы БП

Источники питания различаются схемой работы.

  • Трансформаторные сначала понижают напряжение с помощью трансформатора, а затем выпрямляют его с помощью диодного моста. Регулировка выходного напряжения или не происходит вовсе, или идет путем перевода излишков напряжения в тепло. Эти устройства имеют низкий КПД и не защищают подключённое к ним оборудование от скачков напряжения.
  • Импульсные, напротив, сначала выпрямляют напряжение, а потом снижают его. Последняя операция также выполняется с помощью трансформаторов, но гораздо меньших габаритов.

Для целей видеонаблюдения и СКУД чаще применяются БП, выполненные по импульсной схеме. Они компактны, имеют высокий КПД и создают меньше помех для электрических приборов. Поэтому именно такой источник мы и будем подбирать в этой статье.

Описание задачи

Для нашего примера мы будем выбирать блок питания для приведённой в предыдущей статье системе видеонаблюдения для небольшого офиса. Напомним, что там использовалось четыре видеокамеры нового формата от Hikvision, который получил обозначение HD-TVI: две снаружи и две внутри помещения. Для простоты примера мы будем подключать их к одному источнику питания.

В таблице приведен потребляемая видеокамерами мощность.

Модель

Максимальное потребление, ИК-подсветка включена,

Вт

DS-2CE56C2T-IR

3.5

DS-2CЕ56D1T-VPIR

3

DS-2CЕ56D1T-VFIR

4

DS-2CE16C5T-VFIR3

4

Обратите внимание, что учитывается именно максимальная потребляемая мощность при включённой ИК-подсветке и подогреве, если такая система в камере имеется.

Если в инструкции указывается ток в миллиамперах, например, 290 мА, то перевести его в Ватты можно по формуле P = U × I, где U –напряжение, а I – сила тока. Потребляемая мощность для 290 мА и 12 В составляет примерно 3.5 Вт.

Подбор мощности БП

Несмотря на то, что сумма мощностей видеокамер из нашего примера составляет 14.5 Вт, рассчитывать блок питания следует с определённым запасом. Мощность и напряжение будут падать на проводах подводки. Хороший вариант — БП-3.1. При сравнимой цене он способен обеспечить достаточно большую ёмкость 36 Вт, ток 3А при напряжении 12±0.5В.

Поскольку у нас в проекте есть удалённая на 25 метров камера, то необходимо продумать компенсацию падения напряжения в подводке. В некоторых блоках питания реализована возможность плавно регулировать выходное напряжение. У вас может возникнуть желание поднять его до значения, скажем, в 14В, чтобы скомпенсировать падение на проводке. Но делать этого категорически не рекомендуется! Электроника штука тонкая и капризная. Вы можете запросто спалить видеокамеру.

Выбор толщины проводов для подводки

Снижать падение напряжения в проводке мы будем применением проводов подходящего сопротивления. Для камер Hikvision напряжение заявлено на уровне 12 ± 10%. Чем они длиннее провода и выше их сопротивление, тем больше теряется. В таблице приведено удельное сопротивление меди.

Сечение провода,

мм²

Удельное сопротивление,

Ом/м

0.5

0.035

0.75

0.022

1.0

0.015

В нашем примере самая удалённая камера будет находится на расстоянии примерно 25 метров от источника питания. Так как проводников, необходимых для подачи постоянного напряжения, два, то длину следует умножить на 2. Блок питания БП 3.1 обеспечивает на выходе минимум 11.5 В. Минимальное напряжение, необходимое для камеры составляет 10.8 В. Мы можем себе позволить потерять до 0.7 В. Сопротивление проводников не должно быть больше R=Uпотерянное/I, где Uпотерянное = 0.7 В, а I — сила тока. В нашем проекте она равна I = P/U = 14.5 Вт / 12 В = 1.21 А.

Таким образом, максимальное сопротивление 50-метрового (2×25) проводника должно быть не более 0.7 В / 1.21А = 0.58 Ом. В расчёте на метр имеем 0.011 Ом/м. Руководствуясь таблицей удельного сопротивления, приходим к выводу, что подводку надо делать проводом с сечением не менее 1 мм².

На практике сильно удалённые камеры запитываются от отдельного блока питания, расположенным как можно ближе к точке её установки. В этом случае потребляемая мощность, а значит и сила тока снижаются. Например, камеру мощностью 4 Вт в от БП 3.1 можно запитать проводами сечением 1 мм² на расстоянии до 67 метров. А проводом 0.75 мм² на 45 метров. Кроме того, при таком независимом варианте подачи напряжения, один БП — одна камера, менее вероятен их одновременный выход из строя и возникновения взаимных помех по питанию.

Аналогичным способом рассчитываются и требования к источникам бесперебойного питания. Но для них следует учитывать ещё и напряжение, обеспечиваемое аккумулятором в момент нарушения центрального электроснабжения.

Поделиться: