Mang 5V DC đi 20 mét

Xin lỗi nếu câu hỏi của tôi là ngu ngốc nhưng tôi chỉ là một người đam mê điện tử vào cuối tuần.

Tôi đã nói chuyện với một người bạn, chúng tôi muốn mang nguồn điện đến một hộp chứa vi điều khiển trong vườn. Cáp phải mang điện sẽ dài 20 mét.

Cả tôi và bạn tôi đều đồng ý về thực tế là chúng tôi cần phải mang điện xoay chiều 220 V vào hộp và ở đó sử dụng bộ đổi nguồn để chuyển đổi điện áp xoay chiều 220 V thành 5V DC.

Nhưng tôi nghĩ rằng khoảng cách rất khó để che bằng DC, anh ấy nghĩ rằng khoảng cách đó rất khó để bao phủ với 5V (và nếu điện áp là 5V ở đầu cáp có thể là 3V hoặc nhỏ hơn ở đuôi cáp nếu cáp quá dài).

Thực tế là gì? Tại sao khó mang 5V DC trong cáp dài 20 mét? Chà .. có thực sự khó khăn hay không?

PS: vi điều khiển là một Arduino, nó phải đọc một số cảm biến (ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm) và chuyển đổi trên một số bộ truyền động (chủ yếu là vài đèn LED và hai hoặc ba động cơ servo). Nó phải chạy cả ngày dài cho cả mùa hè.

Không khó nếu bạn nhớ một điều. Cáp / Dây hoạt động như điện trở nhỏ. Cáp càng dài & dòng điện qua cáp càng nhiều thì điện áp rơi càng cao. Vì vậy, bạn có thể có 5v ở đầu, nhưng bạn có thể có 4,5v hoặc 4v ở cuối.

Đây là một vấn đề phổ biến với cài đặt điện áp thấp, như ánh sáng cảnh quan ngoài trời. Bạn chỉ cần lên kế hoạch trước.

Ở 20m cáp, bạn thực sự có 40m, vì nguồn điện phải vào arduino, rồi quay lại.

Ở mức 5v, khi đó mức tối thiểu mà Arduino cần cho hoạt động "" tiêu chuẩn "" mà không cần quy định, bạn sẽ bị sụt áp quá nhiều. Sử dụng nhanh công cụ giảm điện áp (có hàng trăm trên google), với dây 16awg, 5v, 40m và 500mA / 0,5A, điện áp rơi là 0,58V. Điều đó có nghĩa là bạn chỉ nhận được 4,42V tại Arduino. Ở dòng điện nhỏ hơn, bạn sẽ có mức giảm nhỏ hơn, nhưng tôi đoán 500mA là bộ chuyển đổi nguồn USB tiêu chuẩn và ba động cơ không cụ thể.

Vì vậy, bạn cần một điện áp cao hơn. Nhưng kể từ khi

1. Bạn không có một trận hòa hiện tại liên tục
2. Bạn cần một điện áp không đổi
3. Bạn có thể muốn một số quy định

Đặt cược tốt nhất của bạn là sử dụng bộ điều chỉnh trên bo mạch trên Arduino. Tính toán điện áp tối thiểu cần thiết cho bộ điều chỉnh (Điện áp thả ra) gần 2v và giảm điện áp cáp 40m, 9V sẽ hoạt động tốt hơn. Ở mức 10mA, bạn chỉ giảm được 0,011V, trong khi ở mức 1 Ampe, bạn giảm được 1,05V, vẫn sẽ cung cấp cho bộ điều chỉnh điện áp trên bo mạch của 7.95V của Arduino rất nhiều (và sẽ tránh mọi lo ngại về nhiệt từ bộ điều chỉnh giảm quá nhiều điện áp) . Điều này sẽ cung cấp cho bạn một 5v ổn định tốt đẹp tại Arduino.

Chỉ cần ngẩng cao đầu, điều này cũng có thể thuộc trang DIY.Stackexchange.com, vì ánh sáng cảnh quan ngoài trời là một câu hỏi phổ biến ở đó, nếu bạn cần một số trợ giúp về cách thực sự cài đặt hệ thống dây điện hoặc bất cứ điều gì. Nhưng nguồn trợ giúp tốt nhất của bạn cho việc này sẽ là cửa hàng phần cứng địa phương của bạn, thậm chí là thứ gì đó như Home Depot hoặc Lowes . Họ có xu hướng có toàn bộ một phần (như một nửa hoặc một phần ba lối đi) dành riêng cho hệ thống dây điện, dây cáp, vỏ bọc, v.v. Và họ có thể có thể cho bạn biết nếu có bất kỳ mã dây điện nào bạn cần tuân theo, như nếu cáp cần được chôn hoặc trong ống dẫn hoặc bất cứ thứ gì.

Trừ khi bạn chuẩn bị đào rãnh và chôn một dây cáp chống thời tiết đắt tiền (hoặc ống dẫn) để mang 220v từ nhà hoặc bất cứ nơi nào đến vườn, bạn nên chuyển đổi 220v sang DC trước.

Tuy nhiên, bạn không thể chỉ cắm một bộ chuyển đổi AC 220v AC sang 5v và chạy một đường dây điện áp thấp (không cần ống dẫn hoặc dây chịu thời tiết), vì cáp sẽ có một số điện trở và sẽ bị sụt điện áp. Không thể nói bao nhiêu, mà không biết bản vẽ hiện tại và thước đo của dây.

Vì vậy, sẽ tốt hơn nếu truyền một điện áp cao hơn, giả sử 12 volt, và sau đó có một bộ điều chỉnh 5v ở đầu xa sẽ cung cấp năng lượng cần thiết.

Bài viết này có một bảng nơi bạn tính toán một dây đo khác nhau. Hãy nhớ tăng gấp đôi, bởi vì bạn có hai dây.

Tất cả phụ thuộc từ hiện tại được sử dụng bởi hộp. Một ý tưởng tốt có thể được đo hiện tại được sử dụng bởi hộp của bạn với một vạn năng. Định luật Ohm là bạn của bạn và, khi biết điện trở của dây, bạn có thể dễ dàng suy ra nếu có thể sử dụng 5 V mà không bị sụt áp lớn. Nếu bạn không muốn sử dụng AC 220 V, lời khuyên của tôi là sử dụng điện áp cao hơn 5 V, có thể là 12 V hoặc 24 V. Với 5 V, bạn rất hạn chế trong việc sử dụng hiện tại.