USB线压降值要如何算，为什么压降对充电效率有明显影响？

一个电源的电压经过一段线路或其他部件的传送电压有一部分就会被消耗从而降低，这降低的部分就是这段线路的电压降，测量电源起点处的电压与终点处的电压，两者之差就是电压降.USB数据线，最基本的电器参数就是电阻，压降，电压等，被客人问最多的当然就是对应数据线可以承受多少的电流，用多大的导体比较划算，今天我们就一起聊聊数据线的电阻，压降和电流等基础知识，今天我们就科普细化说明下，压降是什么引起的？线阻对压降的大小起决定性作用。

为什么压降对充电效率有明显影响？

在开始讲这个充电效率之前，我们先来将一个关键词叫“压降”。压降就是指线材两端的电压差，例如线材的输入端接上了一个5V的电源，但是在输出端只检测到4.8V的电压，那这条线材的压降就是0.2V。那么压降是怎么产生的呢？实际上我们数据线所用的材料虽然是良好的电导体，但是其终归不是超导体，内部是存在电阻的，因此当我们用数据线把充电器和手机连起来后，就相当于在一个电路中串联了一个电阻，而充电回路形成后，数据线中就会有电流通过，有电阻和电流的存在，线材两端自然就会产生电压，而这个电压的值就是压降值。

那为什么说压降会是一个判断充电效率的关键词呢？那是因为在充电过程中，终端设备的输入电压都是经过数据线“压降”处理的，举一个简单的例子，当充电器输出电压为5V，充电回路电流为2A的时候，使用压降为0.2V的数据线意味着终端设备的输入电压为4.8V，总输入功率为9.6W；而使用压降达到0.4V的数据线时，则就意味着终端设备的输入功率只有2A*4.6V=9.2W了，线材带来了额外的0.4W损耗。输入功率越低意味着充电速度越慢，这就是线材的压降能影响着充电效率的主要原因。

而且上述往往只是一个理论计算，实际上不少终端设备都是有最低充电电压要求的，例如某款设备支持5V±5%的充电电压，也就是4.75V到5.25V，当你使用一条在2A电流下压降达到0.4V的线材时，很可能会因为充电输入电压只有4.6V，而不得不降低充电电流以减少压降，甚至是会直接停止充电，待更换一条压降低的数据线后方能恢复。理论上说，当一条数据线在2A电流下压降达到0.4V时，想要器其降变为0.25V，那么通过的电流必须下降到1.25A，此时终端设备的输入功率仅相当于4.75V*1.25A≈5.94W，相比原本理论上的5V*2A=10W就有了明显的下跌。

压降是怎么引起的，线阻对压降的大小起到决定性作用

既然“压降”对于数据线的充电效率有明显的影响，那么数据线的哪一个属性对“压降”会有明显的影响呢？其实根据压降的计算公式“电压=电流*电阻”这点我们就可以得知，线材的电阻对于压降会有明显的影响。线材的电阻也就是我们常说的“线阻”了，根据“电阻=电阻率*长度/截面积”的计算公式可以得知，当线缆的材质相同也就是电阻率相同的情况下，线材的电阻与长度成正比，与截面积则成反比，因此想要降低线缆的电阻，缩短长度、加大截面积就是最直接的方法。

这就是为什么部分比较长的数据线往往也会比较粗的原因，因为它需要通过增大截面积的方式来弥补长度所带来的线阻，但这样的做法往往会大幅度增加线材的成本，因此这些更长也更粗数据线往往也会卖得更贵。不过也有部分产品在增加长度的同时并不改变线材的截面积，这样的数据线往往长度越长压降就越明显，当然我们并不是说这样的数据线不能使用，只是这样的线材充电效率确实会低一些，此外长度和截面积都相等线材也不见得线阻会相同，线材使用的是何种材料也是很关键的因素。目前数据线里面普遍都采用铜质线材，有部分高端产品可能会使用镀银线甚至是纯银线来降低线阻，但也有部分低端线材会采用铝材质，铝材质的导电率不差，但相比铜是要低很多。对于长度很短的数据线来说可能影响不大，例如长度仅10-15cm的产品，但是对于长度达到1米、1.5米甚至2米或以上的线材，铝材质带来的线阻影响就不可忽略了。以纯铜和纯铝来计算，后者的电阻率为前者的1.6倍，这就意味着在相同长度和相同截面积的情况下，后者带来的压降会是前者的1.6倍。我们此前曾经对苹果的MacBook Pro 16标配的充电数据线进行过测定，其线阻为0.125Ω，通过4.7A电流时产生的压降约为0.6V，相当于损失了2.82W能量。假如这条线从铜材质变为铝材质，那么理论上其线阻将变为0.200Ω，4.7A电流下的压降就变成0.94V，相当于损失了4.42W的能量。

值得一提的是，目前仍然处于主流快充模式的“高压低电流”就是为了解决线材线压降引起的充电效率降低问题而开发的，同样是充电器输出18W功率，在5V环境下就相当于3.6A的电流，在一条线阻为0.1Ω的线材上是压降0.36V，既超出了±5%的要求，损耗的能量也高达1.3W；而对于9V环境来说的话就是2A电流，压降仅0.2V，相当于0.4W的功率损失，后者的功率损失还不到前者的三分之一。因此无论是目前主流的“高压低电流”模式还是逐步趋向统一PD充电协议，随着充电功率的提升，电压提升的幅度往往会比电流提升的幅度更大，这样既可以减少线材上的功率损失，同时也可以避免线材为了通过大电流而变得过于粗壮，不便于用户使用。当然数据线可不仅仅是用于充电，传输数据也是一个很重要的作用。但是相比于用于充电的线路，用于传输数据的线路对线材的要求可以说是相当低了，因为其上面所经过的电流是很小的，更多时候只是用来表达电平的高低，因此当我们剪开一条数据线后，就会看到其供电线路的线缆明显会比数据线路的线缆更粗。也正是因为这样，对于传输数据的线材，连接是否牢固会比线材是否够粗、电阻是否够低要更为重要。也正因为这样，现在大部分的第三方数据线都会强调自家产品的电流通过能力，数据传输能力更多地是以是否支持USB 3.0/3.1或者雷电3等来进行表示。

电线压降算法

举例问题：28AWG1.5米的USB电线，压降值是多少？可以用这个28AWG当做电源线用吗：

素材准备：28AWG的导体截面积，可以自己去算，也可以直接去UL758表格里面去查.（）

答题：电阻*电流=压降

28AWG的铜导体的电阻：电阻值一般在0.0172-0.0178之间，即1.5米的USB线材的电阻换算为，0.0172*1.5米/对应铜丝规格截面积 0.0804=对应铜导体的电阻 0.00207432Ω/KM=0.207Ω/M

电流计算公式是描述电流与电压和电阻之间的关系的数学公式。根据欧姆定律，电流通过一个导体时与电压成正比，与电阻成反比。这意味着，当电压增加或电阻减小时，电流也会增加。电流的计算公式是I = V/R，其中I代表电流，V代表电压，R代表电阻。这个公式是通过将欧姆定律进行代数转换得到的。它表示电流等于电压除以电阻。

28AWG的1.5M铜导体的电流：I = 5V/0.207Ω/M=2.41 A（在5V电压的时候）

电阻*电流=压降；0.207Ω/M*2.41 A=0.498 V=498mV＞125mV (最大125mV就是USB2.0的最大压降标准)

结果判定：5V电压的时候，如果用1.5米的28AWG电源线压降太大，不建议做电源线.

加入”工程技术讨论群“加客服申请

线束行业参考学习资讯

更多关于最新的线缆行业发展讯息，请关注我们的微信公众号！我们将第一时间搜寻到行业前沿讯息和您一起分享！不做盈利用途，文中观点都是基于公开数据及信息，仅供交流，不构成投资建议!