电气与电子
直流电压降计算器
使用铜或铝、AWG 或 mm² 计算电缆电压降、负载电压和功率损耗。
01
输入参数
02
计算结果
- 电压降
- —
- 负载端电压
- —
- 电压降 · %
- —
- 电缆功率损耗
- —
- 回路电阻
- —
- 导体截面积
- —
—
- 满足目标所需截面积
- —
- 最大单程长度
- —
公式
R = ρ × 2L / A采用 20 °C 下的理想导体。不计发热、接触损耗和载流量。截面积和长度结果仅针对目标电压降。
估算直流电缆压降并比较导体尺寸
估算双导体直流电缆的电压损失、负载端电压以及电缆耗散的功率。根据所选压降目标比较导体尺寸。模型假设去程和回程导体相同,采用 20 °C 时的固定电阻率;不计接头、温升以及负载对电压降低的响应。
操作步骤
- 输入电源电压和预期负载电流。输入从电源到负载的单程距离,然后选择米或英尺;计算器会自动计入回程。
- 选择铜或铝,以 mm² 输入导体横截面积,或选择 AWG 线规。设置用于比较的最大压降百分比。
- 查看压降、负载电压、电缆损耗以及是否达到目标。比较计算得出的最小面积和最大单程长度,然后更改导体尺寸以查看影响。
设置与限制
- 电缆长度与电阻
- 模型采用 R = ρ × 2L / A,其中 L 是单程长度,A 是每根导体的面积。如果输入去程和回程的总距离,就会把回路长度计算两次。假设两根导体的材料和面积相同。
- 面积与 AWG
- 面积指的是导体横截面积,不是电缆直径,也不是包含绝缘层的外部尺寸。AWG 数值越小,导体越粗。最小面积结果仅针对压降目标;它不能确定载流量、保护要求或安装是否符合规范。
- 目标与运行假设
- 目标必须大于 0% 且小于 100%。铜和铝采用不同的固定电阻率,因此相同尺寸会产生不同损耗。电流保持为输入值;工具不会模拟恒功率负载在电压下降时增大电流的行为。
操作示例
输入 12 V、5 A 和单程长度为 10 m 的铜电缆。选择 mm²,输入 2.5 mm² 并将目标设为 3%。在下表中,将此结果与同一电缆采用 6 mm² 导体时的结果比较。
| 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 |
在 2.5 mm² 时,压降为 0.68964 V,即 5.747%,超过目标。计算得出的最小面积约为 4.78917 mm²;在 6 mm² 时,压降降至 0.28735 V,即 2.39458%。原电缆满足目标时的最大单程长度约为 5.22011 m。
常见问题与故障排查
为什么负载电压显示为横线?
在此固定电流模型中,如果计算出的压降等于或大于电源电压,就没有正的负载电压。检查电流、单程长度和导体尺寸。这个结果表示假设不相容,并非预测实际负载会继续吸取输入的电流。
达到压降目标是否就说明电缆合适?
这只表示模型中的压降在所选百分比范围内。电缆发热、布线路径、环境条件、接头和保护装置都不在计算范围内。选择实际电缆前,请另行核查这些要求。
电流为零时会怎样?
电流为零时,压降和电缆损耗都为零。由于没有压降可与目标比较,最大长度显示为无上限。这个数学结果不能确定实际安装长度。