ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

เครื่องคำนวณแรงดันตก DC

คำนวณแรงดันตก แรงดันที่โหลด และกำลังสูญเสียของสายทองแดงหรืออะลูมิเนียมด้วย AWG หรือ mm²

ค่าที่ป้อน

ผลลัพธ์

แรงดันตก: —

แรงดันที่โหลด: —

แรงดันตก · %: —

กำลังสูญเสียในสาย: —

ความต้านทานลูป: —

พื้นที่หน้าตัดตัวนำ: —

—

พื้นที่หน้าตัดสำหรับเป้าหมาย: —

ความยาวทางเดียวสูงสุด: —

สูตรR = ρ × 2L / A

ใช้ตัวนำอุดมคติที่ 20 °C ไม่รวมความร้อน การสูญเสียที่จุดต่อ และพิกัดกระแส ผลพื้นที่และความยาวใช้เฉพาะกับเป้าหมายแรงดันตก

ประมาณแรงดันตกในสายไฟ DC และเปรียบเทียบขนาดตัวนำ

ประมาณแรงดันที่สูญเสียในสายไฟ DC แบบสองตัวนำ แรงดันที่ไปถึงโหลด และกำลังที่สูญเสียในสาย เปรียบเทียบขนาดตัวนำกับเป้าหมายแรงดันตกที่คุณเลือก แบบจำลองสมมติว่าตัวนำขาไปและขากลับเหมือนกัน และมีความต้านทานจำเพาะคงที่ที่ 20 °C โดยไม่รวมจุดต่อ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น และการตอบสนองของโหลดเมื่อแรงดันลดลง

ขั้นตอนการใช้งาน

ป้อนแรงดันแหล่งจ่ายและกระแสโหลดที่คาดไว้ ป้อนระยะทางทางเดียวจากแหล่งจ่ายถึงโหลด แล้วเลือกเมตรหรือฟุต เครื่องคำนวณจะรวมเส้นทางขากลับให้โดยอัตโนมัติ
เลือกทองแดงหรืออะลูมิเนียม แล้วป้อนพื้นที่หน้าตัดตัวนำเป็น mm² หรือเลือกขนาด AWG กำหนดเปอร์เซ็นต์แรงดันตกสูงสุดที่ต้องการใช้เปรียบเทียบ
ตรวจสอบแรงดันตก แรงดันที่โหลด กำลังสูญเสียในสาย และสถานะการผ่านเป้าหมาย เปรียบเทียบพื้นที่หน้าตัดต่ำสุดและความยาวทางเดียวสูงสุดที่คำนวณได้ แล้วเปลี่ยนขนาดตัวนำเพื่อดูผล

การตั้งค่าและข้อจำกัด

ความยาวและความต้านทานของสาย: แบบจำลองใช้ R = ρ × 2L / A โดย L คือความยาวทางเดียว และ A คือพื้นที่หน้าตัดของตัวนำแต่ละเส้น หากป้อนระยะทางรวมขาไปและขากลับ จะทำให้ความยาววงรอบถูกนับซ้ำสองครั้ง สมมติว่าตัวนำทั้งสองเส้นใช้วัสดุและพื้นที่หน้าตัดเท่ากัน
พื้นที่หน้าตัดและ AWG: พื้นที่หมายถึงหน้าตัดของตัวนำ ไม่ใช่เส้นผ่านศูนย์กลางสายหรือขนาดภายนอกที่รวมฉนวน หมายเลข AWG ที่เล็กกว่าหมายถึงตัวนำที่ใหญ่กว่า ผลพื้นที่หน้าตัดต่ำสุดพิจารณาเฉพาะเป้าหมายแรงดันตกของคุณ ไม่ได้ระบุพิกัดกระแส ข้อกำหนดการป้องกัน หรือการปฏิบัติตามข้อกำหนดการติดตั้ง
เป้าหมายและสมมติฐานการทำงาน: เป้าหมายต้องมากกว่า 0% และน้อยกว่า 100% ทองแดงและอะลูมิเนียมใช้ค่าความต้านทานจำเพาะคงที่ต่างกัน จึงเกิดกำลังสูญเสียต่างกันแม้มีขนาดเท่ากัน กระแสยังคงเท่ากับค่าที่คุณป้อน เครื่องมือนี้ไม่ได้จำลองโหลดกำลังคงที่ซึ่งดึงกระแสมากขึ้นเมื่อแรงดันลดลง

ตัวอย่างการใช้งาน

ป้อน 12 V, 5 A และสายทองแดงที่มีความยาวทางเดียว 10 m เลือก mm² ป้อน 2.5 mm² และกำหนดเป้าหมาย 3% เปรียบเทียบผลกับสายเดียวกันที่มีพื้นที่หน้าตัด 6 mm² ในตารางด้านล่าง

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง
A	ΔV	ΔV / Vs	Vload	Ploss
2.5 mm²	0.68964 V	5.747%	11.3104 V	3.4482 W
6 mm²	0.28735 V	2.39458%	11.7127 V	1.43675 W

ที่ 2.5 mm² แรงดันตกเท่ากับ 0.68964 V หรือ 5.747% ซึ่งเกินเป้าหมาย พื้นที่หน้าตัดต่ำสุดที่คำนวณได้ประมาณ 4.78917 mm² เมื่อใช้ 6 mm² แรงดันตกจะลดลงเหลือ 0.28735 V หรือ 2.39458% ความยาวทางเดียวสูงสุดของสายเดิมที่ยังผ่านเป้าหมายอยู่ที่ประมาณ 5.22011 m

คำถามและการแก้ปัญหา

ทำไมแรงดันที่โหลดจึงแสดงเป็นขีด?

แรงดันตกที่คำนวณได้เท่ากับหรือมากกว่าแรงดันแหล่งจ่าย ทำให้ไม่เหลือแรงดันบวกที่โหลดในแบบจำลองกระแสคงที่นี้ ตรวจสอบกระแส ความยาวทางเดียว และขนาดตัวนำ ผลนี้แสดงว่าสมมติฐานไม่สอดคล้องกัน ไม่ใช่การคาดการณ์ว่าโหลดจริงจะยังดึงกระแสตามค่าที่ป้อนต่อไป

การผ่านเป้าหมายหมายความว่าสายเหมาะสมหรือไม่?

หมายความเพียงว่าแรงดันตกตามแบบจำลองอยู่ภายในเปอร์เซ็นต์ที่คุณเลือก ความร้อนในสาย เส้นทางเดินสาย สภาพแวดล้อม ขั้วต่อ และอุปกรณ์ป้องกันอยู่นอกขอบเขตการคำนวณนี้ ตรวจสอบข้อกำหนดเหล่านั้นแยกต่างหากก่อนเลือกสายที่จะใช้จริง

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อกระแสเป็นศูนย์?

กระแสเป็นศูนย์ทำให้แรงดันตกและกำลังสูญเสียในสายเป็นศูนย์ ความยาวสูงสุดจะแสดงว่าไม่จำกัด เพราะไม่มีแรงดันตกให้เปรียบเทียบกับเป้าหมาย ผลทางคณิตศาสตร์นี้ไม่ได้กำหนดความยาวการติดตั้งที่เหมาะสมในทางปฏิบัติ