Chọn cỡ dây cho cụm cáp: AWG, sụt áp và giới hạn đầu nối

Chọn cỡ dây là quyết định ở cấp mạch điện, không phải tra một giá trị dòng điện theo một số AWG. Cụm cáp phù hợp phải cấp đủ điện áp cho thiết bị, nằm trong giới hạn điện và nhiệt, phù hợp với đúng đầu tiếp xúc và bộ phận đỡ cách điện, đồng thời sử dụng được trong không gian lắp đặt. Đạt một yêu cầu không đồng nghĩa với việc đạt các yêu cầu còn lại.

Hướng dẫn này tập trung vào dây nguồn đồng điện áp thấp trong thiết bị. Đây không phải bảng khả năng mang dòng theo quy chuẩn lắp đặt hay hướng dẫn thiết kế tính toàn vẹn tín hiệu. Để biết dải cỡ dây cho từng đầu nối, hãy dùng hướng dẫn cỡ dây và dòng điện định mức JST cùng bản vẽ của đúng linh kiện.

Bắt đầu từ tải và toàn bộ đường đi của dòng điện

Ghi lại dải điện áp nguồn và điện áp thấp nhất mà thiết bị chấp nhận tại các đầu cực. Xác định dòng làm việc ổn định, dòng khởi động hoặc dòng khi động cơ bị kẹt nếu có liên quan, thời gian và tần suất lặp xung, cùng các mạch hoạt động đồng thời. Không nên quy việc động cơ khởi động trong thời gian ngắn và bộ gia nhiệt chạy liên tục về cùng một giá trị dòng trung bình.

Vẽ cả đường đi và đường về. Với mạch DC hai dây riêng biệt có chiều dài hai dây dẫn bằng nhau, phép tính điện trở thường bao gồm cả hai dây. Đường về dùng chung, đường về qua khung máy hoặc bó dây phân nhánh cần sơ đồ mạng thực tế; không tự động nhân đôi một chiều dài hoặc giả định mỗi nhánh có đường về độc lập.

Dùng điện trở của dây đã chọn, không dùng đường kính vỏ dây

AWG mô tả kích thước ruột dẫn; số AWG thấp hơn thường chỉ ruột dẫn lớn hơn. Nó không cho biết độ dày cách điện, đường kính ngoài của dây thành phẩm hoặc dòng cho phép trong mọi cách lắp đặt. Hai dây có đường kính ngoài tương tự có thể chứa lượng đồng khác nhau.

Lấy dữ liệu về vật liệu ruột dẫn, kích thước, kết cấu sợi và điện trở DC của dây đề xuất, gồm nhiệt độ tham chiếu và việc giá trị đó là danh định hay tối đa. Thống nhất đơn vị: ôm trên mét và ôm trên kilômét không thể thay thế nhau khi chưa quy đổi. Để kiểm tra thiết kế theo hướng thận trọng, hãy dùng giới hạn quy định thích hợp và cơ sở nhiệt độ vận hành, thay vì mặc nhiên coi giá trị danh định ở nhiệt độ phòng là giá trị được bảo đảm.

Dữ liệu nhà sản xuất tách riêng các đặc tính này. Ví dụ, thông số sản phẩm Belden 8503 trình bày kết cấu ruột dẫn và đặc tính điện riêng với kích thước cáp và thông tin nhiệt độ. Đây là ví dụ tham khảo về thông tin cần yêu cầu, không phải khuyến nghị cho mọi cụm cáp Zeakka.

Điện trở đồng tăng khi nhiệt độ ruột dẫn tăng. Đánh giá điện trở ở nhiệt độ ruột dẫn phù hợp; sau khi tự phát nhiệt, nhiệt độ này có thể khác nhiệt độ môi trường. Nếu dữ liệu đề xuất không cung cấp cơ sở cần thiết, hãy để nhà cung cấp dây và người thiết kế thiết bị làm rõ trước khi chốt cỡ dây.

Tính sụt áp cho một trường hợp DC xác định

Chỉ là phép tính minh họa. Cả hai dây dẫn đều đóng góp điện trở; tiếp điểm và mối nối chưa được tính, còn độ phù hợp về nhiệt vẫn cần kiểm tra riêng.

Với đường dẫn DC nối tiếp đơn giản, sụt áp bằng dòng điện nhân tổng điện trở đường dẫn. Cộng điện trở dây, tiếp điểm đầu nối, mối nối và các thành phần nối tiếp liên quan khác trên cùng cơ sở. Tránh tính một tiếp điểm hai lần nếu phép đo điện trở cụm cáp đã bao gồm tiếp điểm đó.

Xét phép tính chỉ nhằm minh họa sau đây, dùng các giá trị giả định chứ không phải định mức của một cỡ AWG hay sản phẩm được cung cấp:

• Nguồn tại điều kiện làm việc đã chọn: 12.0 V.
• Dòng tải không đổi dùng trong phép tính này: 2.0 A.
• Dây đồng đi: 1.0 m; dây đồng về: 1.0 m.
• Điện trở dây giả định tại nhiệt độ đánh giá: 0.040 ôm trên mét.
• Ban đầu bỏ qua tiếp điểm và mối nối, sau đó đánh giá riêng.

Vòng dây dài 2.0 m nên có điện trở 0.080 ôm. Sụt áp chỉ trên dây là 2.0 A × 0.080 ôm = 0.160 V. Điện áp tải tính được là 11.84 V trước khi tính các kết nối đã bỏ qua. Công suất tiêu tán chỉ trên dây là 2.0² × 0.080 = 0.320 W, phân bố dọc hai dây dẫn.

Tăng gấp đôi chiều dài cả hai dây làm sụt áp chỉ trên dây tăng gấp đôi ở cùng dòng điện và cơ sở nhiệt độ. Điều đó không làm định mức đầu nối tăng gấp đôi hay chứng minh nhiệt độ cuối cùng chấp nhận được. Nếu dự phòng điện áp của thiết bị nhỏ hơn tổng tổn thất dự đoán, hãy điều chỉnh mạch hoặc lựa chọn cáp. Lặp lại kiểm tra ở các điều kiện giới hạn của nguồn và tải; không biến ví dụ này thành tỷ lệ phần trăm cho phép chung.

Kiểm tra độ phù hợp về nhiệt một cách độc lập

Cáp ngắn có thể sụt áp nhỏ nhưng vẫn quá nóng tại đầu tiếp xúc hoặc trong bó dây dày đặc. Ngược lại, dây phù hợp về nhiệt trên tuyến dài có thể mất quá nhiều điện áp. Chỉ riêng ký hiệu nhiệt độ trên cách điện không xác định dòng an toàn cho bó dây hoàn chỉnh.

Cùng người thiết kế chịu trách nhiệm và nhà cung cấp xem xét nhiệt độ môi trường tại nơi lắp, các dây dẫn mang tải đồng thời, chu kỳ làm việc, vỏ máy, cách bó dây và các nguồn nhiệt gần đó. Không quy trường hợp xung lặp thành trung bình số học mà chưa kiểm tra phát nhiệt thực tế và yêu cầu quá độ. Có thể cần đo độ tăng nhiệt hoặc đánh giá đạt yêu cầu cho ứng dụng; hãy thống nhất phạm vi này thay vì cho rằng thử thông mạch thường quy đã xác nhận điều đó.

Coi đầu tiếp xúc là ràng buộc lựa chọn riêng

Ruột dẫn lớn hơn không tự động là nâng cấp nếu các sợi hoặc cách điện không còn phù hợp với đầu tiếp xúc và thiết lập bấm cos được phê duyệt. Kiểm tra đúng biến thể đầu tiếp xúc, dải cỡ ruột dẫn, đường kính cách điện, chiều dài tuốt dây và hướng dẫn dụng cụ áp dụng. Không bao giờ cắt bớt sợi để dây quá cỡ lắp vừa.

Dòng định mức đầu nối cũng phụ thuộc các điều kiện được nêu. Thông số Molex Mini-Fit TPA, mục 4.2–4.4 phân biệt các dây áp dụng và mô tả điều kiện định mức dòng liên quan đến số mạch, độ tăng nhiệt và yếu tố ứng dụng. Các điều kiện của linh kiện gốc không tự động xác lập định mức cho sản phẩm thay thế tương thích hoặc cụm cáp hoàn chỉnh.

Nếu dây cần dùng nằm ngoài dải của tiếp điểm, hãy xem xét tổ hợp đầu nối/tiếp điểm thích hợp hoặc đoạn chuyển tiếp được thiết kế riêng. Không giả định các tiếp điểm song song chia đều dòng điện hoặc tăng dòng cho phép bằng phép nhân đơn giản.

Yêu cầu đề xuất đồng bộ về dây và đấu nối đầu dây

Đối với cụm cáp tùy chỉnh, hãy gửi điều kiện mạch và tuyến lắp đặt cùng cấu hình đầu nối mong muốn. Yêu cầu đề xuất xác định kết cấu dây thực tế, cơ sở điện trở, độ tương thích chính xác của đầu tiếp xúc và các giả định về sụt áp hoặc nhiệt độ còn cần xác nhận.

Zeakka phối hợp tìm nguồn cung và xem xét dự án với nhà cung cấp; đây không phải cam kết về dòng định mức tiêu chuẩn hay đánh giá nhiệt cho mọi cấu hình. Liên hệ Zeakka với các thông tin đầu vào của ứng dụng. Dùng hướng dẫn thử nghiệm cáp để phân biệt kiểm tra điện thường quy với xác minh bổ sung mà thiết kế của bạn có thể cần.