5. Питание

11 Апрель 2011

Книга опубликована на Мост Безопасности

Автор Владимир Потапов

Чтобы правильно выбрать питающий кабель, необходимо знать длину линии и нагрузку. Небольшой пример. Аналоговая видеокамера, потребляет 200 мА, выходное напряжение блока питания – 13,6 В (на линейных БП может регулироваться в диапазоне 9 - 16 В). Камера будет установлена на расстоянии 150 м от блока питания. Для того, чтобы до камеры гарантированно долетело 12 В необходимо использовать кабель с сечением 0,75 мм2. А если на эту питающую линию посадить две видеокамеры, то напряжение в конце линии будет не гарантированные 12 В, а всего лишь 10,9 В. А это уже не есть хорошо. Можно огрести проблем на пусконаладке. Для расчета потерь на линии рекомендую использовать либо специализированные программы, либо онлайн-калькуляторы. По расчету кабеля пробежались, теперь перейдем к источникам питания. Источники питания 12 В бывают двух видов – линейные и имульсные. Каждый из них хорош по-своему. Про их различия, достоинства и недостатки написано не мало, поэтому здесь остановимся только на ключевых моментах, на которые надо опираться при выборе.

Линейные источники питания

Достоинства. Как правило, есть плавная регулировка выходного напряжения в диапазоне от 9 В до 16 В. Это очень удобная фишка, благодаря ей можно увеличить длину питающей линии. Например используем кабель ШВВП 2х0,5 2, видеокамеру с токопотреблением 200 мА, и блок питания с выходным напряжением 13,6 В. Максимальная длина питающей линии составит 117 м. При увеличении длины линии, на конце получим напряжение менее 12 В под нагрузкой. Если у блока питания есть регулировка выходного напряжения, то при тех же параметрах мы можем увеличить длину линии до 220 м! Пока неопытный проектировщик поднимает выпавшую от удивления челюсть, мы продолжаем рассуждать о ньюансах выкручивания потенциометра.

Допустим к нашему блоку питания подключено две камеры кабелем ШВВП 2х0,5 мм2: Одна на расстоянии 10 м, вторая на расстоянии 220 м. Если мы оставим стандартное напряжение 13,6 В, то дальняя камера просто не стартанет. Напряжение на входе питания камеры будет всего 10,6В. Выкручиваем напряжение и... подаем все 16В на ближнюю камеру! Последствия для ближней камеры могут быть печальными.

Поэтому на больших объектах просто необходимо группировать питание по расстоянию, учитывая не только нижний, но и верхний порог по напряжению. Так же к достоинствам можно отнести отсутствие создаваемых блоком питания помех.

Главным недостатком линейного блока питания является его конструктивная особенность. Основа любого линейного БП является понижающий трансформатор 220/24В, и стабилизирующая микросхема (если я не ошибаюсь, КРЕН-12), которая понижает напряжение до необходимых 13,6 В. В случае пробоя этой микросхемки на выходе БП мы получаем 20-24В, что убивает все подключенное к такому БП оборудование. Пробой может вызвать опасное наведенное напряжение в электросети (например, гроза). Поэтому я всегда запитываю такие БП от компьютерных бесперебойников APC. Как-то оно надежней получается. К недостаткам можно отнести и повышенное тепловыделение, которое уменьшает срок службы БП. Повышенное тепловыделение особенно заметно на блоках питания с номинальным током нагрузки >3А.

Рис. 18 Широко распространенный линейный БП. Дешево и сердито

Импульсные источники питания

Достоинства:

В нормальных импульсниках защита от короткого замыкания реализуется не плавкой вставкой, а автоматически восстанавливающимся предохранителем.
Импульсный БП не будет пытаться умертвить подключенное к нему оборудование, у импульсных БП больше номинальные токи, меньше тепловыделение.

Среди недостатков именно для систем видеонаблюдения нужно отметить отсутствие регулировки выходного напряжения и создаваемые таким блоком питания помехи на выходе.

Если с первым недостатком придется смириться, то второй недостаток не так уж и страшен. Помехи создаваемые блоком питания на выходе становятся все меньше с разработкой новых моделей, да и гасить эти помехи можно. Например, при помощи БЗК. Использование БЗК дает ряд преимуществ перед тупым параллельным подключением питания на выход БП. В первую очередь это защита от перегрузки и КЗ каждой отдельной камеры. Если возникнет КЗ в питающей линии, то отключится одна камера. Не все, подключенные к блоку питания (до 16 шт), а только одна. Стоят НЧ фильтры, которые позволяют безболезненно использовать для питания видеокамер импульсные БП. На больших объектах я использую классическую связку РИП-12 + БЗК. Результат мне нравится :)

Пара "золотых правил", которые я всегда соблюдаю при организации питания:

1. Нагрузка на БП должна быть не более 75%. Т.е. если номинальный ток нагрузки у БП 4А, то даем нагрузку не более 3А.

2. Защищаем сам блок питания от опасных напряжений в электросети, посредством подключения оного к ИБП APC.

Предотвращая возникающие в голове у читателя вопросы "Это к каждому блоку питания еще UPS-ник ставить?!", отвечаю – нет один на всё. UPS-ник мы все равно будем ставить, дабы обеспечить некоторое время автономной работы системы видеонаблюдения и защитить регистрирующую аппаратуру.

Источник: Security-bridge