¿Por qué necesitaría un capacitor frente a una tira de LED?

Las guías para conectar tiras de led RGB como WS2812B, que se pueden direccionar individualmente, a menudo sugieren agregar un capacitor al frente. Por ejemplo, la Guía NeoPixel establece que

Antes de conectar los NeoPixels a cualquier fuente de energía grande (DC "verruga de pared" o incluso una batería grande), agregue un capacitor (1000 µF, 6.3V o más) a través de las terminales + y - […] El capacitor amortigua los cambios repentinos en la corriente dibujado por la tira.

Pero, ¿por qué querría amortiguar eso? ¿Qué pasa si no agrego un capacitor?

Para tu información, no tengo experiencia en electrónica, y probablemente me falten los fundamentos aquí.

Respuestas (2)

El cable entre su fuente de alimentación no es solo un cable, tiene una resistencia y una inductividad. La gente tiende a usar cables delgados, demasiado delgados, y luego se preguntan por qué sus cosas fallan de manera misteriosa.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Si enciende muchos de sus NeoPixels al mismo tiempo, demandan un cambio en la corriente que no puede ser suministrada en un instante por un cable delgado, porque ese cable tiene demasiada inductividad. Como resultado, las caídas de voltaje, que pueden ser visibles pero también pueden conducir a restablecimientos de caídas de tensión espurias.

Sin embargo, el consejo que se da en la guía es imperfecto, porque las tapas comunes de aluminio de 1000 µF también tienen una alta inductividad parásita en serie. En su lugar, tenía que usar una serie de tapas de cerámica. Low ESL Al caps es una alternativa intermedia.

Pero olvide esa idea por completo, simplemente debe usar cables gruesos entre su fuente de alimentación y sus NeoPixels.

¿Estás diciendo que los cables gruesos tienen menos inductancia que los cables delgados?
@marcelm Menos inductancia y menos resistencia. Ambos son útiles.
Sí, y no hablo de un factor de diámetro de 2, sino de 10 o más. Entonces la diferencia se vuelve notable. La gente hoy en día conecta circuitos de 10 A a través de cables de 0,1 mm² y luego se pregunta por qué esto falla.
@duskwuff ¿Se reduce realmente la inductancia?
@duskwuff Hasta donde yo sé, el diámetro del cable no está relacionado con la inductancia (lo que importa es el área del bucle). ¿Puede respaldar esa afirmación?
Para un par de conductores, la relación distancia/diámetro debe ser pequeña para una inductividad pequeña. La distancia es el diámetro más el espesor del aislamiento, por lo que la relación es menor cuanto mayor es el diámetro.
Entonces, ¿esto solo arregla un cable demasiado delgado y demasiado largo desde la fuente de alimentación hasta la tira de LED? Si uso una tira de LED larga y un cable de alimentación adecuado, ¿tendría que agregar una tapa, por ejemplo, en el medio de la tira de LED?
Si su tira es bastante larga, debe pensar en ponerla en paralelo con un cable de alimentación grueso y conectarlo en el medio.
Tiene sentido. Entonces, ¿qué significa inductividad parásita en serie ? ¿Y cómo calculo realmente la inductividad de mi cable?
Una tapa de aluminio también tiene una inductancia en serie, ESL. No está previsto, pero depende del grosor de las láminas utilizadas, al igual que la resistencia en serie ESR.
Gracias. Para la inductancia del cable, ¿es esta autoinductancia calculada en esta calculadora ?
Sí, por ejemplo.

Necesita un condensador porque si bien el cambio de color del LED puede causar una gran caída de voltaje debido a la resistencia, la inductancia, la calidad de la fuente de alimentación, etc., el problema radica en que estos LED inteligentes tienen un pequeño microcontrolador, que es sensible a los apagones ( caídas en el voltaje de entrada) . Una vez que se apagan, se reinician de manera impredecible. El capacitor es para ayudar a evitar que eso suceda, amortiguando las caídas de voltaje que se ven cerca del capacitor y, por lo tanto, del primer LED.

Entonces, en este caso, un apagón puede causar un mal funcionamiento temporal de un microcontrolador LED, pero no se produce un daño permanente, ¿verdad? ¿Y para WS2812B, esto puede suceder por debajo de un voltaje de VDD de 3,5 V según la hoja de datos de WS2812B ? O a que voltaje?
A veces. El cambio rápido en el voltaje puede ser el problema tanto como el voltaje real al que cae. Pero no, los apagones normalmente no causan daños.
En efecto. No conozco los detalles de Neopixel, pero las tiras de LED direccionables generalmente usan algo así como una interfaz periférica en serie en una configuración de cadena de margarita . Si un microcontrolador se reinicia, probablemente dará como resultado datos distorsionados para el resto de la cadena.
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