这个计算器有什么用
LED 导线压降计算器可以估算从电源到 LED、LED 模组或 LED 灯带这段线缆上损耗了多少电压。LED 对电压变化非常敏感,导线又细又长时,哪怕只损失零点几伏,也可能让 LED 变暗或达不到额定亮度。这个工具是通用的——它依据的是物理原理,而非某个国家的布线规范,所以适用于任何国家、任何导体。
使用方法
填入 LED 电流(安培)、线缆单程长度(米,计算器会自动按回路加倍),导线横截面积(mm²)、电源电压,以及导体材质(铜或铝)。结果会显示导线上的压降、实际到达 LED 端的电压、压降百分比、回路电阻,以及以热量形式浪费掉的功率。
公式详解
导线电阻为 \(R = \rho L / A\),其中 \(\rho\) 是材料电阻率(铜为 \(1.68 \times 10^{-8}\ \Omega\cdot\text{m}\)),\(L\) 是长度,\(A\) 是以平方米计的横截面积。电流必须有去有回,因此回路总压降为 $$V_{drop} = \frac{2 \cdot L \cdot I \cdot \rho}{A}$$。注意 \(1\ \text{mm}^2 = 1 \times 10^{-6}\ \text{m}^2\)。
实例演算
假设一条 LED 灯带工作电流为 2 A,使用 5 m 长、0.5 mm² 的铜线供电。每米电阻为 $$\frac{1.68 \times 10^{-8}}{0.5 \times 10^{-6}} = 0.0336\ \Omega/\text{m}$$ 回路长度 = 10 m,所以回路电阻 = 0.336 Ω。压降为 $$2\ \text{A} \times 0.336\ \Omega = 0.672\ \text{V}$$ 在 12 V 电源下约为 5.6%,灯带端实际电压为 11.328 V,并有 1.344 W 以热量形式被浪费。
常见问题
为什么要把长度乘以二?电流要经过正、负两根导线流回,因此铜线的总路径长度是单程距离的两倍。
压降控制在多少才合适?常见的经验法则是:对压降敏感的 LED 灯带,应把压降控制在 3% 以内。如果超过这个值,就改用更粗的导线(更大截面积)或缩短走线距离。
温度有影响吗?有的——电阻率会随温度升高而增大,所以导线发热时压降会略大一些。本计算器采用 20 °C 的标准取值。