Equação de queda de tensão CC
Para circuitos CC de dois fios, a queda de tensão é calculada tanto através dos condutores de saída como de retorno.
em que:
- Vd
- Queda de tensão CC[V]
- I
- Corrente de carga[A]
- Rft
- Resistência ajustada ao condutor por pé[ohm/ft]
- L
- Comprimento do condutor unidirecional[ft]
- Vcarga
- Tensão estimada disponível na carga[V]
- Vfonte
- Tensão da fonte[V]
- R20
- Resistência do condutor de cobre a 20 C
- M
- Multiplicador de material para cobre, alumínio ou CCA
- alpha
- Coeficiente de temperatura do cobre utilizado para aproximação
- T
- Temperatura ambiente convertida em Celsius[C]
Os circuitos CC de baixa tensão são sensíveis a pequenas perdas de tensão absolutas, pelo que a tensão mínima de entrada do equipamento e a proteção do fusível devem ser verificadas após o cálculo.
Como calcular a queda de tensão CC
Um circuito CC de dois fios perde tensão nos condutores positivos e de retorno. Introduza a distância física unidirecional; a calculadora dobra esse comprimento internamente, ajusta a resistência do condutor para o material e temperatura, e compara a perda com a tensão da fonte.
- Introduza tensão de fonte e corrente de carga.
- Introduza o comprimento do cabo de sentido único.
- Selecione o calibre AWG e o material do condutor.
- Introduza a temperatura ambiente e o limite de queda do projeto.
- Verifique tensão de ponta de carga, bem como queda percentual.
Exemplo de queda de tensão CC
Para uma carga de 24 V CC que absorve 3 A através de 100 pés de condutor de cobre 14 AWG a 75 °F, o cálculo simplificado indica uma queda de cerca de 1,54 V, ou aproximadamente 6,4%. A tensão estimada na carga é de cerca de 22,5 V.
| Entrada ou resultado | Valor |
|---|---|
| Tensão da fonte | 24 V CC |
| Corrente de carga | 3 A |
| Comprimento unidirecional | 100 pés |
| Condutor | 14 cobre AWG |
| Queda de tensão | Cerca de 1,54 V / 6,4% |
| Tensão de carga | Cerca de 22,5 V |
Porque é que os circuitos CC de baixa tensão são sensíveis às perdas no cabo
A mesma perda absoluta é uma percentagem muito maior de uma fonte de 12 V ou 24 V do que de um circuito de 230 V. Sistemas de bateria, controlos, cargas de LED, circuitos solares e equipamentos de comunicação podem parar de funcionar corretamente, mesmo quando a capacidade de condução de corrente do condutor é adequada.
Cobre vs. alumínio vs. fio CCA
Cobre fornece a menor resistência entre as opções neste modelo simplificado. Alumínio e alumínio revestido de cobre requerem atenção adicional à secção do condutor, terminais, métodos de união, resistência mecânica e aprovação do produto. A CCA não deve ser tratada como um substituto direto do cobre para circuitos críticos de alta corrente.
Como reduzir a queda de tensão CC
Melhore a tensão no extremo da carga reduzindo a resistência total do circuito ou a corrente.
- Aumente a secção do condutor.
- Encurte o percurso de ida e de retorno.
- Aumente a tensão do sistema quando o equipamento permitir.
- Utilizar condutores paralelos apenas quando as regras de instalação o permitirem.
- Verifique fusível, terminais, conetores e juntas para obter resistência adicional.
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Pressupostos
- Circuito CC de dois fios com um condutor de retorno positivo e um condutor
- As referências de resistência AWG são baseadas em cobre a 20 C com correção de temperatura
- CCA é modelada como uma estimativa de alta resistência, não como um condutor recomendado
Avisos importantes
- Verifique sempre o equipamento tensão mínima de entrada, proteção de fusíveis, valores nominais terminais e temperatura de instalação.
- Não utilizar alumínio revestido de cobre para circuitos CC de alta corrente crítica.