Hemkontrollnät

[toffie]

Om man kör CAT5 kabel, hur mycket kräm kan man då dra igenom kabeln på en signaltråd vardera för GND och +V,
alternativt om man kanske kör ett signalpar för GND och ett för +V.. Vilket är bäst egentligen? Kan det störa data signalerna?

Har ju fått sagt till mig i min egna tråd om CAN nätverk att man bör köra med 12V över trådarna och sedan dra ner
utspänningen ute på noderna. Men fortfarande undrar jag, om man nu behöver säg 1A ute på en nod så behövs det
väl fortfarande en kabel som klarar minst 1A, oavsett om man kör med 12V genom kabeln eller 5V som noden behöver..?

Eller är det skillnad på 12V med 1A och 5V med 1A?
Nerre berättade ju att man ska räkna på effekt istället för ström, men klarar verkligen en CAT5 kabel effekten av
12V med 1A.. Och som i mitt projekt, kanske upp till 2,5-3A..

Hur räknar man ut den effekten? 12V * 3A = 36Watt, stämmer? (alt. 12V * 2,5A = 30Watt..)
Så.. En CAT5 kabel klarar säkert den effekten med samtliga ledare tillsammans, men klarar ett signalpar denna effekt?
Och klarar då en ledare denna effekt? Det känns lite osannolikt..

Så vad är då en perfekt kabel att använda för ex. EIA48 eller CAN nätverk med 4 ledare..
+V, GND, DATA IN, DATA UT.. fyra ledare.. Den får ju fortfarande inte vara för bred och som blueint säger; "gärna billig "

Ett tips om du skall köra minimalistiska noder baserade på AVR:er med inbyggd oscillator är att se till att kalibrera processorernas oscillator (chipen levereras okalibrerade, iaf för mega88)...

Vad menar du med att kalibrera? Menar du att i mjukvaran ställa in rätt f_cpu värde och mäta med ett skåp på något sätt
för att se så alla processorerna ligger på samma frekvens?

Detta behövs väl inte göras om man kör med extern kristall? En extern kristall borde man ju kunna få plats med, även på
de minsta noderna.. Om inte för att göra det så "enkelt" som möjligt och slippa kalibrering?


Edit..
24V var det visst limpan4all tipsade om i min egna tråd.. Så det blir väl lite mer effekt då..?
24V * 3A = 72Watt.. (alt. 24V * 2,5A = 60Watt..) .. Nu pratar vi ju glödlampa värme och det lär inte vara bra för en kabel

Mata allt med typ 24V DC och ha lokal switchad step+down reglering vid varje enhet.
Då så kommer du att kunna ha klenare kablar, mindre problem med EMC, samt stabilare utrustning jämfört med +5V från central källa.

Men som sagt, jag kan ju inte riktigt det där med effekträkning för tunnare ledare..

limpan4all inlägget i min tråd;
http://elektronikforumet.com/forum/view ... 07#p611907

Om man nu kör 24V exempelvis, tar ner det till 5V vid en nod.. Vad blir effekten då? Säg exempelvis för den kontrollpanel
som jag räknat på grovt (igen i min tråd ) som drar ca. 350mA.. Det blir 5V*0,350 = 1,75Watt.. Det blir inte ju inte så mycket förstås,
men det är ju på en "nod"..

Det måste väl ändå springa 1,75Watt bara för den noden över 24Volt ledningen, eller har jag fel?

[Borre]

Anledning till att man köra högre spänning fram till förbrukare är att strömmen blir mindre vid samma effekt OM man använder switchade spänningsregulatorer. Behöver du 5V 1A, alltså 5W, och du använder 30V fram till regulatorn blir strömmen inte mer än ~0.166A genom kabeln, förutom regulatorns egenförbrukning och förluster, vilket inte är mycket för en vettig regulator.

Du räknar inte på hur hög effekt en ledare klarar av utan hur hög ström. 1V 1A är samma som 10V 1A trots att effekten som lasten, inte kabeln, drar är högre.

[toffie]

Okej, men hur får du fram ~0,166A?
Är det något sånt här?

Nod behöver 5V, den kommer dra 1A max detta blir 5W. Spänningen ligger på 30V
ut till nod som gör om den till 5V.

5W delat på 30V blir 0,167A, dvs 167mA? Blir det inte mer?

Jag har aldrig räknat på det sättet, så jag har verkligen ingen koll på det alls.
Det är alltså något som bara gäller switchade spänningsregulatorer, spännande!

Plus att switchade regulatorer inte gör av med överskottsenergin i värme, inte sant?
Har aldrig jobbat med dem så det är rätt nytt för mig, försöker lära mig

Kan man räkna följande och vart befinner sig då effekten på 0.83W om man räknar
5V gånger 0,166? Är det i den switchade regulatorn eller kan det vara i kabeln med 30V?
Blir helt snurrig


Vidare då, hur räknar man ut hur mycket effekt en ledare klarar av?
Blir det en massa svåra beräkningar med omkrets på ledaren och sånt då? Förmodligen..

[Borre]

Ohms lag, det har helt med det att göra, inget annat.

5V gånger 0.166? Vad ska du räkna ut det för, eller vad räknar du där?

En switchade bränner inte upp överskottet som en linjär regulator gör, 85-90% är inte svårt att uppnå medans en linjär uppnår ungefär Vut/Vin*100. Tex 30V in och 5V ut ger 16.66% effektivitet.

Hur mycket ström ledare klarar av, inte effekt som sagt. Ja det brukar gå att hitta lite formler osv för att räkna ut motståndet i en vissa kabel, här tex http://24volt.eu/kalkyl_kabelarea.php

När du ändå är på den sidan så ta dig en titt på ohms lag också, http://24volt.eu/kalkyl_ohmslag.php

[toffie]

Ah Borre, du är ju en hjälte! Tack!
Inte tänkte jag på Ohms lag inte, jag kan den väl behjälpligt att räkna hit och dit, fast Watt får jag alltid slå upp

"5V gånger 0.166?" tja.. det var ett exempel på när jag ska över-göra något Det behövdes med andra ord inte

Sidan http://24volt.eu/kalkyl_kabelarea.php var ju perfekt, den har man ju direkt användning av!
Så, om jag på sidan anger 24V, 3A och säg en kabellängd på 15 meter bara för test.. Då räknar den fram att det är
72W vi pratar om, spänningsfall på 0.65V, 3A ström och en rekommenderad kabelarea på 2.5mm²..
Räcker det alltså?

Ok, om det räcker, ska man då räkna på maximalt längd som "kan" behövas på kabeln i säg, en lägenhet?
Ingen aning om vad det kan behövas, men säg 150meter kanske? Om man räknar på det så vill den räkna ut en
rekommenderas kabelarea på 25mm² .. Nu börjar vi snacka elkablarna som går in i stora hyreshus

Blir kanske lite klumpigt att dra den i lägenheten

Så jag förstår att det antingen inte skalar speciellt bra eller så har jag räknat fel..
Är det kanske 0.166 jag ska räkna i Ström fältet?

I sådant fall så får jag följande resultat;
3,9W, spänningsfall på 0.60V, 0,166A ström och en rekommenderad kabelarea på 1.5mm²..

Låter det bättre och kan det stämma? Sen visst, det är för en nod.. man får ju räkna ut vad det blir för flera noder sen..
Men bara för att förstå, så man kanske kan lära sig nåt

[blueint]

Kan upplysa att en Cat.5 kabel klarar maximalt 0,577 A.

[Borre]

Skippa vad det står i rekommendationsrutan och fyll i arean på kabeln själv.

Ta som exempel att du vill ha 5V och 1A, alltså 5W. Du matar ditt nät bestående av CAT5 kabel med 30V. I änden har du en switchad regulator med tex ~83% effektivitet, då behöver den ungefär 0.2A vid 30V (6W) för att dig 1A vid 5V efter förlusterna (effekt ut / effekt in * 100 = effektivitet i %).
I kalkylatorn matar du in arean på 0.205mm2 (från wikisidan blueint länkar till) i rätt ruta, samt 30V, 0.2A och längden, tex 10meter. Det ger dig ett spänningsfall över kabeln på 0.351V vid 0.2A, inte mycket alltså. Du kan nu med ohms lag beräkna effektförlusten i kabeln, eller hur?

[PHermansson]

Man kan väl kort konstatera att det skiljer ganska mycket på kabelkraven för RS485 och för ett lågvoltsnät som ska driva flera amperé. Själv tänker jag mig nog två skilda nät, men ändå med strömmatning i RS485-nätet. Till sensornoder räcker det alltså med en 4-polig telekabel, är det någon nod som kräver mer blir det kanske 1,5-kvadrat med 24 volt. Dessutom tänker jag mig ett lågvoltsnät uppdelat i zoner med kanske en 24V/5A nätdel per rum i huset. Då slipper man en del onödig kabeldragning, alltför grov kabel samt att man slipper investera i en gigantsik 24-volts nätdel.

[toffie]

Oj okej, mycket info för den här trötta hjärnan.. om det finns någon där uppe
Effekten som ska räknas ut beräknas på spänningsfallet (0,351V), strömmen (0,2A) och DC-Loop resistans på kabeln (0.188Ω) stämmer det?
Eller är det den "karakteristiska impedansen" eller "nominella karakteristiska impedansen" som både i detta fall är på 100ohm?

Om man då räknar på Spänning 0.351, Ström 0.2, Resistans 0.188 så får man att det skapar en effekt på 0,07Watt..
Jag har med största sannolikhet räknat helt fel.. Men jag har försökt

Skulle det mot förmodan vara rätt, så borde ju definitivt kabeln passa för ändamålet
Både för effekten som egentligen inte är någonting? Men även för att Strömmen ligger på ca. 0.300A lägre än vad varje
ledare klarar av. Skulle det vara så att man behöver mer, vilket jag lär behöva i mitt projekt så kan man väl ta ett par?
Men som sagt, jag har väl räknat fel

Hur får du fram "I änden har du en switchad regulator med tex ~83% effektivitet, då behöver den ungefär 0.2A vid 30V (6W) för att dig 1A vid 5V efter förlusterna"
Är det de 16% effektivitet som går bort från regulatorn upp till 100%? dvs 5W*0,1666 = 0,833.. dessa läggs på 5Watt och avrundas till 6Watt?

PHermansson
Hehe ja.. det är ju rätt smart iofs med en 24V/5A nätdel per rum. Men som jag förstått så skiljer det sig från larmsystem,
då alla noder verkar vara strömförsörjda utav centralen.. Men dina noder borde väl inte dra mycket alls? Borde väl vara
ytterst minimalt om du bara ska läsa av någon tempsensor eller liknande på varje ställe.

Så länge det inte blir för många noder Men 10-20 stycken borde ju inte vara något problem, de lär ju till och med
komma under 1A och eftersom jag fortfarande lär mig om effekträkningen och allt, så kanske det inte stämmer, men det
borde väl då räcka med en cat5 kabel om samtliga fristående noder uppgår till max 1A exempelvis.

Eller gäller det kanske bara när en nod ligger på max 1A? Blir det annan beräkning om man har, säg.. 10noder á 100mA?
Hur som helst så måste man ju kunna räkna ihop alla noder och räkna ut det tillsammans? Men kan man räkna ut dem var
för sig och sen slå ihop eller måste man räkna ihop totalt antal Ampere och sedan räkna ut det? Eller får båda uträkningar samma resultat?


Edit..
Tror jag måste vila lite från allt det här, det bara snurrar

[blueint]

Cat.5 verkar ha spänningstålighet för 125 V DC. Fast det kan nog variera mellan kabelkvalitérna

Men det skulle ge 0,577 A * 125 V * 4 par = 288 VA

Den lagliga gränsen för V DC är 120 V. Så det blir 0,577 * 120 * 4 = 277 VA

Den legala effektgränsen på 200 VA plattar till det till:
0,416 * 120 * 4 = 200 VA

Man kan förstås koppla ihop (+) och (-) från dom enskilda paren, men om det blir avbrott i ledningen på en ledare så får resterande ta lasten för 4 trådar på 3..2..1 osv. Så bäst är att hålla dom separat i belastningsavseende.

Btw, det är (Strömmen) * (Strömmen) * (DC-resistansen) = (Effektförlust i ledaren)
(P=R*I²)
En hake är förstås att förlusten återupprepas på "vägen hem" för elektronerna
Och alla omvandlare har förluster som blir till värme. Så ledningen som försörjer den måste ge energi både till det nyttiga eluttaget från omvandlaren + omvandlarens förlust.

[Borre]

Nja, du får nog bättre på procentkunskaperna lite.
Exempel: 80% av 100kr är 80kr. Lägger du till 20% igen är det ju inte längre 100kr utan 96kr, det eftersom att du endast hade 80kr. Du måste alltså lägga till 25% på 80kr för att igen få 100kr.

Så är uteffekten 5W och regulatorns effektivitet är 83% behöver du lägga till ~20% (100 / 83 * 100) för att få ineffekten.

[PHermansson]

Nej sensornoderna lär inte dra mycket och klarar sig med en telekabel. Men i förlängningen kan man tänka sig styrnoder också, en Tiny2313 som styr en eller flera Powerleds. Man kan tex mäta ljuset med en sensornod och sedan skickar PC:n lämplig PWM-nivå till styrnoden.
Annars tycker jag nog att diskussionen om effekttålighetskravet kan hållas i en annan tråd, denna tråd handlar ju eg om ideer för ett PC-RS485 nät.

[Xerbee]

Vad tror ni om något sådant här då?
http://cafe.jeelabs.net/lab/jn4/

Vet att det som tråden handlar om är RS485 nät men ett trådlöst alternativ kanske kan vara något? Funderar själv på att pilla ihop ett par och strö ut här hemma.

[blueint]

Trådlöst är fint tills grannarna micrar i tur och ordning. Samt att väggar, studsar mot berg mm ställer till det. Dessutom ökar det nodkostnaden markant. Och elenergi måste dom ändå ha.

Trådat please

[PHermansson]

Jo så tänkte jag också. Men grannens micro kommer att stå flera hundra meter bort så det är inga problem. Sen tänkte jag ta trådlöst som steg två, det blir ju trots allt en helt annan hårdvara (men en del av mjukvaran går nog att återanvända)
Men ser jag Jadlers tråd... http://elektronikforumet.com/forum/view ... =2&t=41394
99:- för en trådlös sändare med fuktsensor, en Arduino har jag liggande. Och det borde inte heller vara så svårt att implementera i en AVR, eller ännu hellre i en minimal Arduino-klon.
Så det är nog möjligt att min uppsättning blir två. Ett RS485-nät för en del sensorer, en uppsättning med två Esic-sändare och en Arduino-klon för temp/fuktmätning på vind och i krypgrunden.