Ecuación de caída de voltaje CC
Para circuitos de CC de dos hilos, la caída de voltaje se calcula en los conductores de salida y de retorno.
donde:
- Vd
- Caída de voltaje CC[V]
- I
- Corriente de carga[A]
- Rft
- Resistencia del conductor ajustada por pie[ohm/ft]
- L
- Longitud del conductor unidireccional[ft]
- Vload
- Tensión estimada disponible en la carga.[V]
- Vsource
- Voltaje de fuente[V]
- R20
- Resistencia del conductor de cobre a 20 C.
- M
- Multiplicador de material para cobre, aluminio o CCA
- alpha
- Coeficiente de temperatura del cobre utilizado para la aproximación.
- T
- Temperatura ambiente convertida a Celsius[C]
Los circuitos de CC de bajo voltaje son sensibles a pequeñas pérdidas de voltaje absoluto, por lo que el voltaje de entrada mínimo del equipo y la protección de los fusibles deben verificarse después del cálculo.
Cómo calcular la caída de voltaje CC
Un circuito de CC de dos cables pierde voltaje tanto en el conductor positivo como en el de retorno. Ingrese la distancia física unidireccional; la calculadora duplica esa longitud internamente, ajusta la resistencia del conductor según el material y la temperatura y compara la pérdida con el voltaje de la fuente.
- Ingrese el voltaje de la fuente y la corriente de carga.
- Introduzca la longitud del cable unidireccional.
- Seleccione el tamaño AWG y el material del conductor.
- Ingrese la temperatura ambiente y el límite de caída del proyecto.
- Verifique el voltaje del extremo de carga y el porcentaje de caída.
Ejemplo de caída de voltaje CC
Para una carga de 24 V CC que consume de 3 A a 100 pies de cobre 14 AWG a 75 °F, el cálculo simplificado da aproximadamente una caída de 1,54 V, o aproximadamente 6,4 %. El voltaje estimado en la carga es de aproximadamente 22,5 V.
| Entrada o resultado | Valor |
|---|---|
| Voltaje de fuente | 24 V CC |
| Corriente de carga | 3A |
| Longitud unidireccional | 100 pies |
| Director de orquesta | cobre de 14 AWG |
| Caída de tensión | Aproximadamente 1,54 V/6,4% |
| Tensión de carga | Aproximadamente 22,5 V |
Por qué los circuitos de CC de bajo voltaje son sensibles a la pérdida de cables
La misma pérdida absoluta es un porcentaje mucho mayor en un suministro de 12 V o 24 V que en un circuito de 230 V. Los sistemas de baterías, controles, cargas LED, circuitos solares y equipos de comunicaciones pueden dejar de funcionar correctamente incluso cuando la ampacidad del conductor es adecuada.
Cobre versus aluminio versus alambre CCA
El cobre proporciona la resistencia más baja entre las opciones de este modelo simplificado. El aluminio y el aluminio revestido de cobre requieren atención adicional al tamaño del conductor, terminales, métodos de unión, resistencia mecánica y aprobación del producto. El CCA no debe tratarse como un sustituto directo del cobre para circuitos críticos de alta corriente.
Cómo reducir la caída de voltaje CC
Mejore el voltaje del extremo de carga reduciendo la resistencia o corriente total del circuito.
- Aumente el tamaño del cable.
- Acortar el camino positivo y de retorno.
- Elevar la tensión del sistema cuando el equipo lo permita.
- Utilice conductores paralelos sólo cuando las reglas de instalación lo permitan.
- Verifique que los fusibles, terminales, conectores y uniones tengan resistencia adicional.
Calculadora de tamaño de cable AWGCalculadora de caída de tensión
Supuestos
- Circuito CC de dos hilos con un conductor positivo y otro de retorno
- Las referencias de resistencia AWG se basan en cobre a 20 C con corrección de temperatura.
- CCA se modela como una estimación de alta resistencia, no como un conductor recomendado
Advertencias importantes
- Siempre verifique el voltaje de entrada mínimo del equipo, la protección de los fusibles, las clasificaciones de los terminales y la temperatura de instalación.
- No utilice aluminio revestido de cobre para circuitos críticos de CC de alta corriente.