Acerca de los LED de conducción en largas distancias

Hay dos pares de cables muy diferentes que debes considerar.

El primero es el par de potencia, que proporciona 5 voltios de CC. Este es su principal problema, y la respuesta general a su pregunta es que puede conducir 5 voltios en casi cualquier longitud que elija, siempre que haga que el cable sea lo suficientemente grueso. Puedes hacer esto por

a) Calcule la resistencia efectiva de su tira. Divida la tensión (5 voltios) por la corriente (en amperios) para obtener una resistencia en ohmios.

b) Determine la longitud del cable y multiplíquelo por 2.

c) Busque una tabla de calibres de cable y elija uno que tenga una resistencia total sobre la longitud del cable menos del 10% de la resistencia que encontró en a). Y apostar por una resistencia aún más pequeña tampoco hará daño.

d) Finalmente, recuerde colocar un condensador mínimo de 100 uF en los 5 voltios en el extremo de la tira de su cable.

Ahora para el otro par - el par de señales. Dado que esto tiene una carga (nominalmente) de aproximadamente 120 ohmios, puede ser mucho más delgado que el primer par. Puede utilizar el procedimiento anterior para verificar el tamaño de su cableado, excepto que debe omitir la tapa.

Sin embargo, lo importante no es tanto el grosor del cable como la calidad de la señal. El par trenzado es mínimo, y el par trenzado apantallado es aún mejor. No sé con qué velocidad de bits espera conducir las tiras, pero si presta atención a lo que está haciendo, estimaría que al menos 100 metros es posible.

ETA: si observa la hoja de datos de 75176, fig. 10.2.3, verá que 5 MHz a 100 pies dará resultados útiles. Dado que está conduciendo con un Arduino, supongo que no proporcionará nada como 5 MHz, por lo que su cable puede medir más de 100 pies, y mi número de 100 metros todavía parece razonable. Por supuesto, esto requiere que use un cable de señal muy bueno como el CAT 5 especificado en la hoja de datos. Si es así, lo mejor sería usar un par en un cable como señal y poner en paralelo los otros 3 para proporcionar 5 voltios.

El desplazamiento a tierra de la corriente del LED interfiere como ruido CM. Por lo tanto, utilice la fuente RS485 diferencial de 120 ohmios y la carga.

La solución preferida es usar LTC486 / 488 para Tx / Rx quad. con un cable de 120 ohmios y una fuente R correspondiente. Si aún hay problemas de coincidencia, use los choques CM y ajuste R al cable Zo para obtener una integridad óptima de la señal y un mínimo timbre debido a la falta de coincidencia. Entonces puede lograr una respuesta ideal con > = 100kbps / km. Eso significa 1 km a 0.1 Mbps o 100 m a 1 Mbps.

Sin el diferencial Z adecuado y el CMRR alto con el estrangulador de CM, y el ruido de desplazamiento a tierra como fuente de ruido de CM, la distancia se degrada significativamente.

Esto se reduce a una aplicación básica de la ley de Ohm. El cable tiene resistencia proporcional a su longitud. Si pones una resistencia demasiado grande en serie con tus LED, entonces se cae demasiado voltaje y no se encenderán de la forma que deseas.

El AWG 22 tiene una resistencia de 108 mΩ / metro. Su cable de 10 metros contiene 20 metros o cable, por lo que es de 2,2. Aparentemente eso es demasiado para tu aplicación.

Así que no hagas eso. Soluciones:

1. Use un cable más grueso. Eso tiene menos resistencia para la misma longitud.

2. No trates de empujar el poder tan lejos. Encienda los LED localmente, luego envíe una señal de control.

3. Manejar con un voltaje más alto. Mida el voltaje en los LED y ajuste la fuente de alimentación para obtener el valor deseado en los LED .

4. Conduce con corriente. Si conoce la corriente que necesitan estos LED, regule eso en lugar de la tensión. Eso compensa automáticamente cualquier resistencia en serie. Sin embargo, se requerirá que la fuente de corriente tenga suficiente voltaje de cumplimiento para producir el voltaje que el LED necesita más la caída del cable. Las pérdidas seguirán estando allí, solo automáticamente compensadas.