Conductores de CC paralelos: ¿necesita varias conexiones a tierra?

Estoy trabajando para alimentar una tira de 5 m de largo de 60 LED WS2812B por metro. Tengo una fuente de alimentación de CC de 5 V y 300 W y estoy usando un cable de 14 AWG. Durante mi prueba inicial, la distancia máxima entre la tira y la fuente de alimentación era de ~2 pies, si no significativamente menor, por lo que nunca tuve que preocuparme por la caída de voltaje.

Sin embargo, mi producto final real tendrá los LED a unos 10-25 pies de la fuente de alimentación, pero estoy trabajando con un presupuesto ajustado y tratando de ser lo más económico posible con el cable. (Necesito cablear un montón de tiras, por lo que probablemente compraré más de 250 pies de cable; eso se vuelve muy costoso a medida que aumenta el calibre). Como tengo una fuente de alimentación de 5V y el WS2812B está contento con cualquier cosa entre 3,5 y 5,3 V según su hoja de datos , jugar con esta calculadora de caída de voltaje me dice que, con la siguiente configuración, puedo esperar un voltaje final de 3,71 V en la tira:

  • Material: Aluminio (Mi principal competidor es el cable CCA).
  • Tamaño del cable: 14 AWG
  • Voltaje: 5.5 (Mi PSU tiene un ajuste de voltaje de +/- 15 %, así que asumo que lo subiré al máximo y probablemente obtenga más de +10 %. Si realmente obtengo +15 %, ¡aún mejor!)
  • Número de Conductores: 2 conductores por fase en paralelo.
  • Distancia: 25 pies (la distancia máxima absoluta que espero tener para hacer funcionar la energía).
  • Corriente de carga: 18 A (consumo máximo de corriente en blanco completo de una tira de 5 m 60 LED/m)

Estoy pensando en comprar un cable CCA de 14/4 para este proyecto, pero no estoy seguro de cuáles son las mejores prácticas para hacer funcionar mi alimentación a través de varios conductores y luego combinarlos tanto en la fuente de alimentación como en la tira. (La teoría aquí es que estoy dividiendo la corriente entre varios conductores, por lo que menos corriente por conductor = menos caída de voltaje total, ¿verdad?)

Para "2 conductores por fase en paralelo", ¿se refiere a un cable 14/4 con colores de aislamiento individuales rojo, negro, blanco y verde?

A:

  • Verde: conecte a GND @ tira de LED y V- en PSU.
  • Blanco: Conéctese también a la tira LED GND @ y V- en la fuente de alimentación.
  • Rojo: Conéctese a +5V @ LED Strip y V+ en PSU.
  • Negro: Conéctese a +5V @ LED Strip y V+ en PSU también.

o B:

  • Verde: conecte a GND @ tira de LED y V- en PSU.
  • Blanco: sin usar/desconectado
  • Rojo: Conéctese a +5V @ LED Strip y V+ en PSU.
  • Negro: Conéctese a +5V @ LED Strip y V+ en PSU también.

En otras palabras, ¿cada conexión positiva necesita su propia tierra/retorno? Me preocupa que A cree un bucle de tierra, lo que sería especialmente malo teniendo en cuenta que espero trabajar en un entorno con muchas líneas de CA cercanas para inducir corriente. (Estoy en un teatro, así que hay muchos conductos en todas partes que llevan energía a la iluminación del escenario, etc.) Si B es el camino a seguir, ¿podría usar el conductor no utilizado en el 14/4 como otro conductor positivo (esencialmente tener "3 conductores por fase en paralelo") y reducir aún más mi caída de voltaje? ¿Hay alguna opción C que realmente debería considerar?

Respuestas (1)

A es inteligente. B no lo es. 1 estás desperdiciando un conductor. 2 no existe un bucle de tierra en A. Ambas conexiones a tierra son básicamente iguales y actúan como una sola ruta, y su configuración no notará la diferencia entre dos cables de 14 awg en paralelo y un cable de 12 awg.

B también da como resultado el doble de corriente en el cable verde, lo que significa una mayor pérdida de energía.

Si bien dos cables de alimentación no necesitan dos retornos a tierra, los hechos de esta configuración muestran que es mejor usar dos. Un bucle de tierra normalmente ocurre cuando tiene dos fuentes de alimentación, no solo una fuente en dos cables.