【轉貼】電源線阻抗換算表

[FYI]

這個需求通常發生在您打算將設備(例如無線AP)安置到遠處, 同時也必須將電源線延長到遠處, 大部分人會想到弄個延長插座, 但更簡單的方法是弄條兩芯延長線即可, 然而長度增加, 則阻抗也增加, 這對於直流電的影響很大, 下表的作用就是換算不同線徑的長度, 舉例來說, 電線長度1.5 公尺, 線徑20AWG, 如果換成10AWG, 則可以延長到1.5x10.1=16.5 公尺, 雖然表中缺少22AWG 和24AWG 的數據, 不過22AWG 可以由16AWG 的數據乘以4 獲得, 24AWG 可以由18AWG 的數據乘以4 獲得

不過以上的計算只是理論, 長距離傳輸直流電比較易於耗損, 相同線徑傳輸交流電所產生的耗損比較小, 以上僅供參考

When do I need Power Over Ethernet?

[山賊]

若是相同的電源電壓及內阻, 對應相同傳輸線及負載, 交流並沒有比直流的耗損來得小, 因為集膚效應的關係, 應該說比較大才對; 但是交流可以輕易利用變壓器來升降壓, 將傳輸線阻抗的影響減低, 這才是它佔優勢的地方..

[FYI]

多謝山賊兄的指教, 不過小弟想請教山賊兄對於遠距離傳輸電力的意見, 您會建議傳輸直流電還是交流電? 舉例來說

Outdoor AP - WWW.FreeAntennas.Com

作者將8 芯網路線分成兩股用來傳輸直流電, 按照公式 W=IV=I²R, 功和電流平方成正比, 而直流電流數值遠大於交流電流, 所以傳輸直流電的功耗比較大, 這樣解釋正確嗎? 而集膚效應的影響有多大? 此外, 如果在一條網路線中同時傳遞網路訊號和交流電, 有無不妥之處?

[凱欣妹妹]

大大你的標題應該是寫"電阻換算表"吧??
阻抗和電阻是不一樣的@_@|

[wangcm]

多謝山賊兄的指教, 不過小弟想請教山賊兄對於遠距離傳輸電力的意見, 您會建議傳輸直流電還是交流電?

鵝多嘴一下,對60Hz的市電而言通常要數十甚或數百公里計的輸電線路所謂集膚效應才會有看得出來的影響,對一般只有數十公尺的電路而言一般導線在60Hz下的感抗通常是可以忽略的 ....

作者將8 芯網路線分成兩股用來傳輸直流電, 按照公式 W=IV=I²R, 功和電流平方成正比, 而直流電流數值遠大於交流電流, 所以傳輸直流電的功耗比較大, 這樣解釋正確嗎?

您忽略掉能量不滅定律了 ....輸配電路的目的不外乎就是將能量傳送給遠端的負載,理想狀況下傳輸線本身是不會消耗功率的(或說是不會有損失的),在此同一負載不論是用AC或DC供電所須的功率應該是相同的(或至少是相近的),只是因為真實環境中是沒有所謂理想的傳輸線這回事的,對負載而言,P=I*V,當提高V時I自然會下降,而對輸配電路的損耗而言,P=I^2*R,R和長度/線材的電阻係數成正比,所以提高V帶來的邊際效益I降低自然就能降低損耗,而又因為以目前的技術而言,要對AC做升降壓的難度(或說本益比)還是比對DC做升降壓實際,這就是一般長距離輸配電系統通常是以交流高壓電的形式運作的道理 .....

[FYI]

多謝指教, 小弟知道能量不滅, 如果以變壓器的鐵心為中心, 兩側的線圈自然應該符合能量不滅的原理, 假設一側是AC110V, 另一側AC 經橋式整流成DC15V, 電流理論上成反比(15/110), 小弟想探討實際應用之下, 如果以30 公尺為例, 究竟適合延長AC 側或DC 側? 由於#3 所提到的Outdoor AP 用了一整條Cat5 線, 當然電阻會比只用其中一對線來的小, 但是網路得另加一條線, 如果只用一對線來傳輸AC(電流較小), 依照P=IV=I²R, I 變小不正可以傳的更遠而且省下一條線嗎?

凱欣妹妹一下子便戳穿小弟這一點本事, 真不好意思, 小弟學藝不精, 所以希望各位前輩不吝指正小弟的錯誤觀念

[山賊]

我會建議採用 AC 傳輸, 在 AP 端置放整流及穩壓電路, 原因如下:

這類設備的需求, 多半是要放在室外, 考量接頭及接座很可能暴露在空氣中, 因為空氣中含有溼氣及其他污染物, 譬如說二氧化硫等, 若採用 DC, 則正極的部分會因為電解的關係而加速氧化腐蝕, 終而接觸不良, 而 AC 則無電解的問題..

[FYI]

若是和10/100M 網路共用一條線, 是否有何不妥? 此外以現在的煉銅技術精進, 如果只傳遞30-50 公尺, 不論DC 或AC, 是否功率耗損都可以忽略不計?

[山賊]

只要扣除最大及最小壓降後, 在負載上的操作電源電壓仍在正常範圍即可..

設電源內組 R1, 傳輸電阻(導線本體 R2 每公尺, 接頭接觸電阻 R3), 變動負載最大電流 Imax, 負載可正常操作之電壓變動率 Vr*(1+-10%):

Vs - Imax * (R1+R2+R3) > 0.9Vr

譬如假設 Vs = +9v, R1=0.1ohm, R2=0.1ohm/M, R3=0.4ohm, Imax = 1A, Vr=+5v, 欲求可接最長傳輸線長 L, 則:

9 - (0.1+0.1*L+0.4) * 1 > 5 * 0.9

9 - 0.1 - 0.1L - 0.4 > 4.5

L=45M

同樣若已知 Imin, 則可以計算出在相同傳輸線長, 負載上的操作電源電壓會不會過壓.

所以由此分析看, 採取直接傳輸,不經由變壓器升降壓的系統, 可能會因為 R2 太高, 影響負載的電源品質..

倘若在負載端加上串聯式穩壓器呢? 則要考慮穩壓器本身最大功耗所產生的熱, 及負載產熱, 能否有效移除, 穩壓器最大功耗不見得發生在 Imax 的時候, 而如同 Imin 負載的情況, 也要考慮輸入到穩壓器的電壓會不會過壓.

像這種狀況, 可以考慮以並聯式穩壓電路來擔任穩壓的角色, 不管它是傳統線性穩壓, 還是開關式穩壓電路..

[FYI]

一點小事, 勞動山賊兄如此盡心盡力, 小弟只有感謝