Kann ich ein verdrilltes Paar für 5 V und Masse verwenden?

Ich werde eine RS485-Modbus-Verbindung verwenden, die ein Twisted-Pair erfordert. Jetzt brauche ich auch Strom, das wird eine 5-V-Leitung und eine Masse sein. Der Abstand beträgt maximal 3 Meter. Kann ich auch ein Twisted Pair für 5V und GND verwenden? Oder führt das zu einem Spannungsabfall?

Sie erhalten immer ein Volt-Dropdown-Kabel, wenn Sie Strom nehmen.
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Das Unternehmen, in dem ich arbeite, entwirft Gaswarnsysteme für Parkplätze. Die Erkennungsknoten verwenden Modbus RTU oder Canbus. Wir verwenden 3x2x0,8mm² STP-Kabel, um die Knoten an die Schleife zu koppeln. Um Verkabelung zu sparen und den Aufwand zu vermeiden, verschiedene Kabeltypen zum Projekt zu bringen, verwenden wir ein Kabelpaar, um die 24-V-Stromversorgung an die Knoten weiterzuleiten. Unsere Detektionsschleifen sind in der Regel über 500 Meter lang und funktionieren problemlos.
@Bart danke für die Überprüfung mit einer bestehenden Anwendung. Ich denke, es wird dann überhaupt kein Problem sein :) Die 2 Knoten auf der RS485-Modbus-RTU erhalten ihre eigene Stromversorgung (einer nur gnd) und haben meines Erachtens ein Signal von mindestens 3,3 V. Ich werde zwar eine 24AWG-Verkabelung verwenden, aber trotzdem ..
Wir haben dies jedoch nicht theoretisch analysiert, aber Inbetriebnahmetests haben nie Probleme ergeben. Natürlich muss Ihr Gerät ordnungsgemäß von der Stromversorgung entkoppelt sein, und Sie müssen den Spannungsabfall niedrig halten. Unsere Sensoren (CO und LPG) ziehen jeweils ca. 300 mA aus der 24-V-Versorgung, die doppelt in die Schleife eingespeist wird. Bei sehr langen Schleifen verwenden wir 2 Adernpaare für die Stromversorgung.
Danke für die Details. Auf 3 Meter mit einem Arduino und einigen kleinen Signalen und LEDs denke ich nicht, dass es ein Problem sein wird :)
Ich muss jedoch eine Randbemerkung machen, unsere Erkennungsknoten arbeiten wahrscheinlich mit einer viel niedrigeren Spannung als 24 V, wahrscheinlich 5 V, die im Inneren des Geräts heruntergeregelt wird, sodass ein steiler Spannungsabfall für das System nicht so schädlich ist.
Das ist eine ziemlich wichtige Randnotiz, ja haha. Ich kann die Spannung auf der Versorgungsseite auf 5,5 hochdrehen, wenn der Abfall zu groß ist. Die Geräte in der Nähe sollten das auch ohne Brennen hinbekommen haha.

Antworten (1)

Es gibt ein paar Dinge zu beachten, um zu wissen, ob dies funktioniert:

  1. Spitzenstromaufnahme Ihrer Last:
    ICH P
  2. Der akzeptable Spannungsabfall, den Ihre Last akzeptieren kann:
    v D
  3. Der Widerstand Ihres Kabels:
    R C

Wenn:

ICH P × R C ≤ v D

Dann kann es losgehen.

Die Versorgung beträgt max. 2,4 A. Erwarten Sie nicht, so viel zu zeichnen. Spannungen über 3,3 V sind normalerweise gut genug. Also 1,7 Volt Abfall. Das Kabel, an das ich denke, hat 0,5 Ohm pro 5 Meter. 2,4 x 0,5 = 1,2. Das ist weniger als 1,7. Dies sind Maximalwerte. Sollte ok sein haha ​​.. Aber danke für die Formel!
Bei kurzen Stromspitzen sollte eine ordnungsgemäße Entkopplung die Größe der Spannungsabfälle reduzieren. Für die durchschnittliche Stromaufnahme sollte der Kabelwiderstand, wie Sie angeben, ausreichend niedrig sein.
@MatthijsvanHest Wenn möglich, würde ich an beiden Enden des Kabels einen DC / DC-Wandler anbringen. Erhöhen Sie am Versorgungsende auf etwa 12 V oder 24 V und an der Senke wieder auf 5 V. Auf diese Weise ist der Strom im Kabel niedriger (höhere Volt = niedrigerer Strom), also geringere Verluste, und Sie erhalten am anderen Ende geregelte 5 V.
@TomCarpenter das wäre sehr zuverlässig ja. Es wird eingeschlossen sein, und deshalb verwende ich nicht gerne Gleichstromwandler (Wärme) zu sehr. Außerdem gibt es ein Budget, also habe ich lieber einen sehr sehr sehr kleinen Spannungsabfall als mehr Komponenten, die kaputt gehen können und so. Aber danke für den Tipp, werde es mir merken ;)
@MatthijsvanHest In der Tat hoffe ich, dass Sie nicht 2,4 A durch ein 24-AWG-Kabel in einem Bündel ziehen (wie es bei normalem Cat5 der Fall ist). Überprüfen Sie "awg Ampacity" in Google.
@MatthijsvanHest DC/DCs mit einem Wirkungsgrad von 95 % sind leicht verfügbar und heutzutage ziemlich preiswert. Das Problem bei der Berechnung ist, dass der Strom sowohl durch VCC- als auch durch GND-Kabel fließt, sodass Sie tatsächlich 6 m Kabel haben (3 m dort, 3 m zurück), sodass Sie am Ende etwa 3,5 V erhalten, vorausgesetzt, es gibt keine andere Verlustquelle (z ist Ihre 5-V-Versorgung genau 5 V? oder fällt sie unter Last auf 4,8 V oder niedriger ab). Außerdem sind 1,5 V kein "sehr, sehr, sehr kleiner Spannungsabfall" - sie entsprechen etwa 3,5 W, die in Ihrem Kabel abgeführt werden, weit mehr als ein DC-DC-Wandler abführen würde.
@dim nein, ich erwarte nicht mehr als 0,5A bis MAX 1A. Ein Teil der 2,4 A versorgt andere Geräte mit Strom, die dieses Kabel nicht verwenden;)
@TomCarpenter Der sehr sehr sehr kleine Spannungsabfall ist meine Erwartung. Die 1,5V sind ungefähr das absolute Maximum. Ich werde mir dann die DC-Wandler als Backup-Lösung ansehen, irgendwelche Empfehlungen? Außerdem kann ich die Versorgungsspannung auf 5,5 einstellen. Die Geräte in der Nähe, die dieselbe Stromleitung verwenden, sollten ebenfalls 5,5 verarbeiten können.
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