이 계산기의 기능
LED 전선 전압강하 계산기는 전원 장치에서 LED, LED 모듈 또는 LED 스트립까지 연결하는 케이블에서 얼마나 많은 전압이 손실되는지 추정합니다. LED는 작은 전압 변화에도 민감하기 때문에, 길고 가는 전선에서 단 몇 분의 1볼트만 손실되어도 LED가 어두워지거나 규격 이하로 작동할 수 있습니다. 이 도구는 특정 국가의 배선 규정이 아닌 물리 법칙을 기반으로 하므로, 어느 나라의 어떤 도체에도 보편적으로 사용할 수 있습니다.
사용 방법
LED 전류(A), 전선의 편도 배선 길이(계산기가 귀로 도체를 위해 자동으로 두 배로 계산합니다), 전선 단면적(mm²), 공급 전압, 도체 재질(구리 또는 알루미늄)을 입력하세요. 결과에는 전선에서 손실된 전압, LED에 실제로 도달하는 전압, 전압강하 비율, 루프 저항, 그리고 열로 낭비되는 전력이 표시됩니다.
공식 설명
전선의 저항은 \(R = \rho L / A\) 입니다. 여기서 \(\rho\)는 재질의 비저항(구리는 \(1.68 \times 10^{-8}\ \Omega\cdot\text{m}\)), \(L\)은 길이, \(A\)는 제곱미터 단위 단면적입니다. 전류는 나갔다가 다시 돌아와야 하므로 왕복 전압강하는 다음과 같이 됩니다.
$$V_{\text{강하}} = \frac{2 \cdot L \cdot I \cdot \rho}{A}$$
참고로 \(1\ \text{mm}^2 = 1 \times 10^{-6}\ \text{m}^2\) 입니다.
계산 예시
LED 스트립이 0.5 mm² 구리 전선 5 m를 통해 2 A를 끌어온다고 가정해 봅시다. 미터당 저항 = $$\frac{1.68 \times 10^{-8}}{0.5 \times 10^{-6}} = 0.0336\ \Omega/\text{m}$$ 입니다. 루프 길이 = 10 m 이므로 루프 저항 = \(0.336\ \Omega\) 입니다. 전압강하 = \(2\ \text{A} \times 0.336\ \Omega = 0.672\ \text{V}\) 입니다. 12 V 공급 기준으로 약 5.6%에 해당하며, 스트립에는 11.328 V가 도달하고 1.344 W가 열로 낭비됩니다.
자주 묻는 질문
왜 길이에 2를 곱하나요? 전류는 양극과 음극 도체를 모두 통과하므로, 전체 구리 경로는 배선 거리의 두 배가 됩니다.
전압강하는 어느 정도까지 허용되나요? 민감한 LED 스트립의 경우 전압강하를 3% 이내로 유지하는 것이 일반적인 권장 기준입니다. 이를 초과하면 더 굵은 전선(더 큰 단면적)을 쓰거나 배선 길이를 줄이세요.
온도도 영향을 미치나요? 네 — 비저항은 온도가 오를수록 커지므로, 뜨거운 도체에서는 전압강하가 약간 더 발생합니다. 이 계산기는 표준 20 °C 값을 사용합니다.
