KNX barošanas avota izvēle: PS640 vs PS1280 un strāvas budžeta aprēķins
Nepareiza KNX barošanas avota izvēle ir viens no biežākajiem iemesliem neregulāriem kopnes traucējumiem, ierīču restartiem un komunikācijas kļūdām pēc nodošanas ekspluatācijā. Pareizs aprēķins prasa summēt visu ierīču strāvas patēriņu līnijā, pārbaudīt sprieguma kritumu tālākajā ierīcē un saprast, kā topoloģija ietekmē jaudas sadali.
Kopnes strāvas pamati
KNX TP (vītais pāris) darbojas ar 29 V līdzstrāvas SELV, izmantojot Mančestras kodējumu ar ātrumu 9600 bodi. Kopnes barošanas avots vienlaikus nodrošina 29 V spriegumu, kas baro visas ierīces, un datu signāla nesēju. Katra ierīce, kas pievienota KNX TP līnijai, patērē dīkstāves strāvu. Visu ierīču dīkstāves strāvu summa nedrīkst pārsniegt barošanas avota nominālo izejas strāvu, kas apkalpo šo līniju.
| Ierīces tips | Tipiskā dīkstāves strāva | Piezīmes |
|---|---|---|
| Slēdžu/žalūziju izpildmehānismi (binārā izeja) | 5–25 mA | Apakšējā robeža releju tipiem; augstāka cietvielu izejām ar statusa LED |
| Dimēru izpildmehānismi | 10–20 mA | Ietver iekšējo mikrokontrolleri un sakaru shēmas |
| Telpas kontrolleri / termostati | 10–20 mA | Ar displeju un fona apgaismojumu pievienojiet 5–10 mA |
| KNX IP maršrutētāji / līniju savienotāji | 50–80 mA | Liela strāva — IP maršrutētājiem bieži nepieciešams atsevišķs PS640 vienai līnijai |
| Spiedpogu sensori ar LED | 25–40 mA | Statusa LED aktīvi; pārbaudiet ražotāja datus par strāvu uz vienu pogu |
| Binārie ieejas | 5–10 mA | Pasīvi potenciāla brīvu kontaktu ieejas; zema kopnes strāva |
| CO2 / laikapstākļu sensori | 10–20 mA | Mērelektronika palielina strāvu; skatiet datu lapu |
Vienmēr izmantojiet ražotāja datu lapas: iepriekš minētās vērtības ir aptuveni diapazoni. Katram produktam tā datu lapā ir norādīts precīzs kopnes strāvas patēriņš — izmantojiet šīs vērtības, veidojot strāvas budžetu projektam. Aprēķini, kas balstīti tikai uz ierīces tipu, var būt būtiski neprecīzi ierīcēm ar iebūvētiem displejiem vai lielu LED skaitu.
PS640 vs PS1280: specifikācijas un izvēle
Divi standarta KNX kopnes barošanas avotu izmēri ir PS640 (640 mA izeja) un PS1280 (1280 mA izeja). Abi nodrošina 29V DC SELV un ietver kopnes datu signāla droseli. Izvēles noteikums ir vienkāršs: ja aprēķinātā kopējā kopnes strāva līnijā pārsniedz 500 mA, izmantojiet PS1280.
PS640 — 640 mA
- MDT SCN-PS064.01: 4 DIN moduļi, 29V/640 mA, aizsardzība pret īssavienojumu
- ABB SV/S 30.640.5.1: 4 DIN moduļi, diagnostika caur KNX objektu
- Piemērots līnijām līdz aptuveni 50 ierīcēm (atkarībā no veida)
- Darba strāvas rezerve: izmantojiet līdz 80% no nominālās = 512 mA
- Izvēlieties PS640, ja aprēķinātā strāva ir zem 500 mA
PS1280 — 1280 mA
- MDT SCP-01281.01: 6 DIN moduļi, 29V/1280 mA, strāvas indikācija
- Paredzēts līnijām ar lielu ierīču skaitu vai IP maršrutētāju pārpilnību
- Atbalsta līdz 64 KNX ierīcēm vienā līnijas segmentā
- Darba strāvas rezerve: izmantojiet ne vairāk kā 80% no nominālās jaudas = 1024 mA
- Izvēlieties PS1280, ja aprēķinātā strāva pārsniedz 500 mA
80% samazināšanas noteikums: nekad nenoslogojiet PS640 vai PS1280 vairāk par 80% no tā nominālās izejas strāvas līdzsvara stāvoklī. Atlikušie 20% nodrošina rezervi ieslēgšanas strāvai ierīču palaišanas laikā un ļauj nākotnē pievienot jaunas ierīces, nemainot barošanas bloku.
Strāvas budžeta aprēķins: piemērs
Apskatīsim biroja stāvu, ko apkalpo viena KNX līnija. Ierīces šajā līnijā un to kopnes strāvas patēriņš ir norādīti zemāk. Visas vērtības ir no ražotāju datu lapām.
Biroja stāva KNX līnijas strāvas budžets
Device type Qty mA/device Total mA -------------------------------------------------------------- Switch actuators (8-channel) 12 5 mA 60 mA Dimmer actuators (4-channel) 8 10 mA 80 mA Room thermostats with display 6 15 mA 90 mA Push-button sensors with LED 4 8 mA 32 mA Binary inputs (8-channel) 2 8 mA 16 mA -------------------------------------------------------------- TOTAL 278 mA PS640 rated output: 640 mA 80% operating limit: 512 mA Calculated load: 278 mA (54% of rated) Headroom: 234 mA (for 18+ additional devices) Verdict: PS640 is adequate for this line.
Kad nepieciešams PS1280: ja šajā stāvā ir arī divi KNX IP maršrutētāji pa 60 mA katrs (papildus 120 mA), kopējā strāva pieaug līdz 398 mA — joprojām PS640 robežās. Tomēr, ja projektam pievieno audio zonas kontrolieri ar 80 mA un vēl 20 izpildmehānismus, kopējā strāva pārsniegs 500 mA, un būs nepieciešams PS1280.
Sprieguma kritums: kabeļa garums un pretestība
KNX TP kabelis pārraida gan strāvu, gan datus. Strāvai plūstot caur kabeļa pretestību, kopnes spriegums samazinās visā kabeļa garumā. KNX ierīcēm ir nepieciešams minimālais barošanas spriegums 21 V līdzstrāvas spailēs. Ja sprieguma kritums ir pārāk liels, ierīces līnijas tālākajā galā var darboties nepareizi, zaudēt sakarus vai nespēt restartēties pēc strāvas padeves pārtraukuma.
Sprieguma krituma aprēķins — YCYM 0,8 mm² kabelis
Formula: V_drop = I_total × R_loop R_loop = 2 × L × r Where: I_total = total bus current (A) L = cable length from PSU to farthest device (m) r = conductor resistance per metre (Ω/m) YCYM 2×2×0.8mm² (standard KNX cable): r = 0.038 Ω/m per conductor R_loop = 2 × L × 0.038 = 0.076 × L Ω Example: 200m cable, 278mA total current R_loop = 0.076 × 200 = 15.2 Ω V_drop = 0.278A × 15.2Ω = 4.2 V Voltage at farthest device = 29V - 4.2V = 24.8V ✓ (≥ 21V) Example: 350m cable (absolute KNX limit), 278mA R_loop = 0.076 × 350 = 26.6 Ω V_drop = 0.278A × 26.6Ω = 7.4 V Voltage at farthest device = 29V - 7.4V = 21.6V ✓ (marginal) Rule: maximum cable length between PSU and any device = 350m
Līnijām ar lielu strāvu nepieciešami īsāki kabeļu posmi: ja kopējā kopnes strāva ir tuvu PS640 robežai (500 mA), 350 m kabeļa ierobežojums kļūst stingrāks. Pie 500 mA uz 350 m: sprieguma kritums = 0,5 A × 26,6 Ω = 13,3 V — tālākajā ierīcē paliek tikai 15,7 V, kas ir zem 21 V minimuma. Līnijām ar lielu strāvu turiet kabeļa garumu līdz 200 m vai mazāk, vai uzstādiet KNX līnijas retranslatoru, lai izveidotu divus elektriskos segmentus.
KNX līnijas topoloģija un barošanas sadale
KNX TP atbalsta zvaigznes, koka un līnijas topoloģijas (bet ne gredzenu). Izvēlētā topoloģija ietekmē to, kā uzkrājas sprieguma kritums un kā strāva sadalās pa kabeļa zariem. Koka topoloģijā — visbiežāk sastopamajā ēkās — no centrālā sadales punkta atzarojas vairāki zari. Lai atrastu sliktāko sprieguma kritumu, izsekojiet ceļu no barošanas avota līdz tālākajai ierīcei, summējot visu zaru garumus šajā ceļā.
Koka topoloģija — zara strāva
Kokā strāva katrā zarā ir vienāda tikai ar šī zara ierīču strāvu summu, nevis kopējo līnijas strāvu. Tas nozīmē, ka sprieguma kritums uz vienu zaru ir mazāks nekā vienas līnijas topoloģijā, kur visas ierīces ir savienotas virknē. Maģistrālais kabelis no barošanas bloka līdz pirmajam atzarojumam nes pilnu strāvu — izvēlieties šķērsgriezumu un izvietojiet šo posmu rūpīgi.
KNX līnijas retranslators (ABB LR/M 1.1)
KNX līnijas retranslators sadala vienu loģisko līniju divos elektriskajos segmentos. Katram segmentam ir savs PS640, atiestatot sprieguma krituma aprēķinu no retranslatora. Abi segmenti paliek vienā loģiskajā KNX līnijā — retranslators ir caurspīdīgs ETS6. Maksimāli 3 retranslatori vienā līnijā (3 segmenti). Noderīgs garām ēkām vai ja kabeļa garums pārsniedz drošus sprieguma krituma ierobežojumus.
PS640 paralēlas pieslēgšanas aizliegums
Var šķist loģiski savienot divas PS640 vienības paralēli, lai palielinātu strāvu no 640 mA līdz 1280 mA. Tas ir stingri aizliegts saskaņā ar KNX standartu un izraisīs kopnes sakaru kļūdas. Divas neatkarīgas PS640 vienības darbojas ar saviem Mančestras kodēšanas pulksteņiem — tie būs nedaudz nesinhronizēti, radot datu sadursmes kopnē, kad abi vienlaikus pārraida.
Pareizas un aizliegtas konfigurācijas
PROHIBITED: two PS640 in parallel on same bus
PS640 (A) ──┐
├── KNX bus ──── devices
PS640 (B) ──┘
Result: data collisions, intermittent bus errors
CORRECT: PS1280 (internally synchronised dual supply)
PS1280 ──── KNX bus ──── devices (up to 1280mA total)
CORRECT: two PS640 with line repeater (separate segments)
PS640 (A) ── Segment 1 ── Repeater ── Segment 2 ── PS640 (B)
Same logical line, two separate electrical buses — no collision
Each segment independent: PS640 (A) powers Segment 1 only
Note: the PS1280 is essentially two internally synchronised
PS640 cores in one housing — parallel operation is safe
because clock synchronisation is handled internally.Nodošanas ekspluatācijā mērījums
Pēc tam, kad visas KNX līnijas ierīces ir ieslēgtas un konfigurētas ETS6, izmēriet faktisko kopnes strāvu pie PS640 izejas. Izmantojiet strāvas knaibles uz pozitīvā izejas vada no PS640 uz kopni. Šis mērījums apstiprina aprēķināto strāvas budžetu, atklāj negaidītas papildu slodzes un izveido bāzi turpmākai paplašināšanai.
Nodošanas ekspluatācijā mērījuma procedūra
1. Power up all devices on the line 2. Wait 60 seconds for all devices to complete restart 3. Clamp meter on positive bus output wire from PS640 4. Record measured current (mA) 5. Compare with calculated budget Headroom calculation: PS640 80% limit = 512 mA Measured current = 278 mA (example) Headroom = 512 - 278 = 234 mA Equivalent additional devices ≈ 234 / 10 = 23 standard actuators If measured current > calculated: - Check for undocumented devices on the line - Verify no short circuit on bus cable (remove devices one by one) - Check for damaged bus cable reducing insulation resistance
Paneļa dokumentācijas prasības
Katrā KNX paneļa shēmā jāiekļauj kopnes strāvas budžeta tabula katrai līnijai. Šī tabula kļūst par izpilddokumentācijas daļu un ļauj nākotnes apkopes inženieriem novērtēt paplašināšanas iespējas bez atkārtotas instalācijas apsekošanas.
Kopnes strāvas budžeta tabula — paneļa shēmas formāts
KNX Line 1.1 — Office Floor West Power supply: MDT SCN-PS064.01 (PS640, 640mA) Panel: DB-L01, DIN rail 3 Device Model Qty mA Total Switch actuator MDT SA-1216 12 5 60 Dimmer actuator MDT AKD-0424 8 10 80 Room thermostat MDT SCN-RT55P 6 15 90 Push-button sensor MDT BE-TA5508 4 8 32 Binary input MDT BE-0800 2 8 16 Calculated total: 278 mA Measured total (post-commissioning): 284 mA PS640 80% limit: 512 mA Remaining headroom: 228 mA Farthest device cable length: 185 m Voltage at farthest device (calculated): 25.4 V
Nepieciešams KNX panelis ar pareizi noformētu barošanas dokumentāciju?
Mēs projektējam KNX paneļus ar pilnībā dokumentētiem kopnes strāvas budžetiem, pareizi izvēlētiem PS640 vai PS1280 blokiem, sprieguma krituma pārbaudi un izpildshēmām — piegādājam testētus un sertificētus uz jūsu objektu.
Pieprasīt piedāvājumu →