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12 V·24 V 전압 강하 계산기: 전선에서 전압이 얼마나 손실될까?

6 mm² 전선 5 m에 20 A가 흐르면 거의 0.6 V가 손실됩니다 – 시스템 전압의 약 5%로, 인버터가 저전압을 알리거나 충전기가 제대로 충전하지 못하기에 충분합니다. 이 계산기는 전선에서 전압과 전력이 얼마나 손실되는지, 그리고 단면적이 그 거리에 충분한지 보여 줍니다.

배터리에서 부하까지의 거리 (왕복 도체는 자동으로 두 배).

고급 설정

결과

전압 강하

0.595 V

시스템 전압의 4.7%

전압 강하 (권장 ≤ 3%)5 / 3 %
부하 측 전압
12.2 V
전선 손실 전력
11.9 W
전선 저항 (왕복)
29.8 mΩ
전류
20 A
  • 12 V 시스템에서 3%를 넘는 전압 강하는 일반 권장 범위의 상한입니다. 충전 회로(태양광, DC-DC 충전기)는 1–2%가 적당합니다.
  • 허용 전류(발열)는 별도 요건입니다: 단면적은 제조사/규격의 전선 표에 따라 전류에도 맞아야 하고, 전선은 그에 맞게 퓨즈로 보호해야 합니다.
계산 과정 보기
  1. 1전선 저항: 2 × 5 m ÷ (56 × 6 mm²) = 0.0298 Ω
  2. 2전압 강하: 20 A × 0.0298 Ω = 0.595 V (12.8 V의 4.7%)
  3. 3손실 전력: 0.595 V × 20 A = 11.9 W

 

계산 방법

모든 전선에는 길이, 단면적, 재질에 따른 저항이 있습니다. 직류에서는 전류가 갔다가 돌아오므로 길이를 두 배로 계산합니다.

R [Ω] = 2 × L [m] ÷ (κ × A [mm²]) ΔU [V] = I [A] × R
κ (구리, 20 °C) = 56 m/(Ω·mm²). 예: 2 × 5 m ÷ (56 × 6 mm²) = 0.0298 Ω; 20 A × 0.0298 Ω = 0.595 V

손실 전력 P = ΔU × I는 전선에서 열이 됩니다 – 큰 전류에서는 금세 10 W 이상이 됩니다.

허용할 수 있는 전압 강하는?

  • 12 V 시스템의 부하 회로는 3%까지가 일반적인 권장값입니다.
  • 충전 회로(태양광 컨트롤러 → 배터리, DC-DC 충전기 → 배터리)는 충전 전압이 제대로 도달하도록 1–2%.
  • 5%를 넘으면 오작동이 생깁니다: 인버터 저전압 차단, 조명 깜빡임, 약한 펌프.
전압 강하는 두 기준 중 하나일 뿐입니다. 허용 전류(전선 발열)는 전선 종류, 배선 방식, 주변 온도에 따라 달라지며 제조사 표나 규격(예: KS C IEC 60364, 보트는 ISO 10133)으로 확인해야 합니다 – 퓨즈도 마찬가지입니다.

계산 예시

DC-DC 충전기가 4 m 전선(편도 길이), 16 mm²로 12.8 V LiFePO4 배터리에 50 A를 공급합니다.

입력값

  • 시스템 전압: 12 V (LiFePO4 12.8 V)
  • 전류 입력 방식: 전류 (A)
  • 전류: 50 A
  • 편도 전선 길이: 4 m
  • 도체 단면적: 16 mm²
  • 도체 온도 (구리 전도율): 20 °C – κ = 56 m/(Ω·mm²)

결과

0.446 V

전압 강하

부하 측 전압
12.35 V
전선 손실 전력
22.3 W
전선 저항 (왕복)
8.9 mΩ
전류
50 A

계산 과정

  1. 전선 저항: 2 × 4 m ÷ (56 × 16 mm²) = 0.0089 Ω
  2. 전압 강하: 50 A × 0.0089 Ω = 0.446 V (12.8 V의 3.5%)
  3. 손실 전력: 0.446 V × 50 A = 22.3 W

변수 설명

편도 전선 길이 (m)
전원에서 부하까지의 거리. 귀환 도체는 자동으로 계산됩니다(계수 2).
전류 (A)
전선에 흐르는 연속 전류. 전력에서: I = P ÷ U.
도체 단면적 (mm²)
IEC 60228 규격 단면적: 1.5 · 2.5 · 4 · 6 · 10 · 16 · 25 · 35 · 50 · 70 · 95 mm².
전도율 κ
구리 20 °C에서 56 m/(Ω·mm²), 70 °C에서 약 48. 알루미늄은 약 35에 불과합니다.

흔한 실수

  • 편도 길이만 계산: 전류는 갔다가 돌아옵니다 – 전선 길이는 두 배입니다.
  • AWG와 mm² 혼동: 6 AWG ≈ 13.3 mm², 4 AWG ≈ 21.2 mm², 2 AWG ≈ 33.6 mm².
  • 접촉 저항 무시: 불량 압착, 부식된 단자, 퓨즈 홀더가 전선 자체보다 더 큰 강하를 일으키는 경우가 많습니다.
  • 연장선(지붕 위 태양광 케이블)의 강하를 잊기 – 길고 가는 전선은 충전 전력을 갉아먹습니다.

가정과 한계

  • 순수 구리 도체(CCA/알루미늄 아님), 전도율 56 또는 48 m/(Ω·mm²).
  • 단자, 퓨즈, 커넥터의 접촉 저항은 포함되지 않습니다.
  • 허용 전류와 퓨즈는 평가하지 않습니다 – 설치 승인이 아닙니다.