Всем привет!
Разрабатываю устройство по типу USB-Хаба с внешним питанием от покупного AC-DC блока питания. Возник вопрос - какое входное напряжение выбрать? Основное напряжение питания моей схемы 5В, потребляемая мощность ~13,6 Вт. Логично предположить что нужно выбрать входное напряжение 5В и купить источник питания 5В, 3А. Но, изучая аналогичное устройство, увидел, что на его вход приходит 24V 1A, сразу на входе преобразуется в 5В и дальше уже расходится по схеме. Почему разработчики не заложили сразу 5В? В продаже вижу USB-хабы с питанием 5В, 12В, 24В. В принципе, прослеживается зависимость, чем больше портов - тем выше напряжение. Сам я вижу только 1 пюса повышенного напряжения: Меньше ток. Но 3-ёх амперные блоки питания на 5В существуют и стоят столько же, сколько 24В 0,75А. Также, с меньшим током проще и дешевле делать схемы защиты от перенапряжений и переполюсовки. Но зато нужно ставить лишний buck-конвертер.
Итак, мой вопрос - Какие критерии выбора входного напряжения? И какое напряжение лучше подойдет для моей задачи (Usb-хаб ~14Вт)? Есть ли какие статьи на эту тему?
3 ампера для 5 вольт всётаки слишком много.
Могут быть проблемы с разъёмом, 3 ампера не мало, дешевый microusb например уже будет греться от 3 ампер, а если окислится то и вовсе может подгореть. Нужно вдумчиво подойти к вопросу разъёма для питания, либо заводить провод внутрь.
Так же используя встроенный понижающий преобразователь проще контролировать стабильность питания, питаясь напрямую от 5 вольт тебе нужен гарантированно качественный блок питания.
При 12 вольтовом питании тебе подойдёт любой блок, даже если напряжение будет проседать или пойдут помехи, ты обезопасишься за счёт своего встроенного стабилизатора.
Если питание нужно больше 5 вольт и 1.5 ампера, то я бы советовал смотреть на 12 вольт + понижающий стабилизатор на плате устройства.
Для правильного вопроса надо знать половину ответа
Рекомендуемая плотность тока для длительного использования кабеля - 2 A/мм2, допустимая - 3 A/мм2. Ну и падение напряжения на кабеле растёт вместе с током.
Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами
для сечения 0.5 мм2 приводится допустимый ток 11 А.
Таблица 1.3.6. Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных
для сечения 1.5 мм2 приводится допустимый ток 23 А.
hint000, Ваша таблица приведена для рабочей температуры кабеля в 65 градусов.
Есть ещё экономическая плотность тока.
Ну и простой расчёт. Линейное сопротивление медного проводника сечением 1 мм2 ~0.02 Ом/м.
При токе в 2.5 А это даст потерю в 0.05 В/м и 0.125 Вт/м.
При токе в 15А, соответственно, 0.3 В/м и 4.5 Вт/м.
Rsa97, Почитал про экономическую плотность тока, интересно. Но это явно немного из другой оперы. Спорный вопрос, относится ли 5В 3А к электроустановке, кроме того, в самом ПУЭ указано, что экономическая плотность тока не должна считаться для приборов ниже 1кВ. Моё мнение- в случае любительских поделок экономическая составляющая проводов питания настолько мала, что её следует учитывать в последнюю очередь или не учитывать вовсе.
naughtyTed, А потери напряжения и нагрев проводов? В вашей таблице рабочая температура кабеля - 65 градусов. Как-то не хочется, чтобы кабель питания так грелся.
Дело не в напряжении в вашем устройстве, а какое напряжение вы потяните от БП. В автоматике принято 24 В, в безопасности 12 В. Чем ниже напряжение, тем толще должны быть провода, иначе на длинной линии будет большая просадка.
Средний
