-- quanyu lee
2025-12-06 11:33:47
AWG線束指南：如何為不同的電流和應用選擇合適的線規
在汽車線束、工業設備、充電樁、伺服器佈線以及機器人和醫療器械的高精度訊號傳輸等各種應用場景中，線規（AWG）是線束可靠性的首要原則。它不僅決定了線束的載流能力，還會影響電壓降、發熱量、訊號品質、電磁相容性、柔韌性、線束佈線以及整體使用壽命。對於高壓、高速、強振動和極端溫度等應用場景，線規的要求更為嚴格。
1. 什麼是AWG？為什麼線束產業要使用它？
AWG（美國線規）是北美最常用的線規標準。數字越小，線徑越大。例如：
- 12號線規 > 16號線規 > 24號線規 > 30號線規
- 8號、6號和4號線規用於電力和大電流應用。
- 22號、24號和26號線規用於訊號和低電壓應用。
其優點包括：
- 與全球供應鏈高度相容（TE、Molex 和 Delphi 等公司均有應用）
- 製造一致性高，便於自動化壓接
- 鍍錫銅絞線採用標準化參數
- 在汽車線束和工業設備領域應用成熟
2. AWG與mm²換算表
以下是常用線束AWG規格的換算表：
| AWG | 橫截面積（平方毫米） | 直徑（毫米） | 最大電流（安全參考值） |
| 30 AWG | 0.05 mm² | 0.25 mm | ~0.15–0.3 A |
| 28 AWG | 0.08 mm² | 0.32 mm | ~0.5–1 A |
| 26 AWG | 0.13 mm² | 0.40 mm | ~1–2 A |
| 24 AWG | 0.20 mm² | 0.51 mm | ~2–3 A |
| 22 AWG | 0.33 mm² | 0.64 mm | ~3–5 A |
| 20 AWG | 0.52 mm² | 0.81 mm | ~5–7 A |
| 18 AWG | 0.82 mm² | 1.02 mm | ~7–10 A |
| 16 AWG | 1.31 mm² | 1.29 mm | ~10–13 A |
| 14 AWG | 2.08 mm² | 1.63 mm | ~15–20 A |
| 12 AWG | 3.31 mm² | 2.05 mm | ~20–30 A |
| 10 AWG | 5.26 mm² | 2.59 mm | ~30–55 A |
| 8 AWG | 8.37 mm² | 3.26 mm | ~55–75 A |
| 6 AWG | 13.3 mm² | 4.11 mm | ~75–100 A |
| 4 AWG | 21.2 mm² | 5.19 mm | ~100–150 A |
注意：載流能力隨溫度、絕緣材料和敷設方法而變化；在為工程項目選擇系統時必須考慮降額。
3. 線束常用AWG規格推薦表
不同類型的線束對電流、柔韌性、屏蔽性和機械強度有不同的要求。
1. 訊號線束（感知器/通訊）
特性：低電流、低噪聲，通常需要屏蔽
| 應用 | 常用AWG規格 |
| USB、HDMI、扁平電纜 | AWG 28 / 30 |
| RS485 / CAN / UART | AWG 22 / 24 / 26 |
| 感應器 | AWG 24 / 26 |
| LVDS / 相機 MIPI | AWG 28 / 30 / 32 |
2. 汽車線束（12V/48V）
汽車產業擁有成熟且標準化的選擇流程：
| 系統 | 推薦的AWG |
| ECU訊號線 | AWG 22 / 24 |
| 汽車車門/車燈電壓過低 | AWG 18/20 |
| 風機/水泵負載 | AWG 14 / 16 |
| 啟動線（高電流） | AWG 4 / 6 / 8 |
| 48V電源線束 | AWG 6 / AWG 4 / AWG 2 |
3. 高壓線束（機器人/工業設備/電力系統）
| 電壓等級 | 推薦的AWG | 闡明 |
| 100~300V DC | AWG 18 / 16 / 14 | 工業電源和伺服驅動器 |
| 300~600V | AWG 14 / 12 / 10 | 高功率電源 |
| Over 600V | AWG 8 / 6 / 4 | 電力系統、儲能電池 |
4. 不同電流規格的AWG單元選擇表
以下是工程師常用的數值，根據 UL 通用標準評估，包括電阻、電壓降和溫升：
| AWG | 最大電流 (A) 安全載流能力 | 應用 |
| 30 | 0.8 A | 訊號弱 |
| 28 | 1.4 A | 數據線，扁平電纜 |
| 26 | 2.2 A | LED，小電流 |
| 24 | 3.5 A | 控制線 |
| 22 | 5.0 A | 汽車訊號線 |
| 20 | 7.0 A | 低電源 |
| 18 | 10 A | 中等功率負載 |
| 16 | 13~18 A | 馬達、電源線 |
| 14 | 20~25 A | 工業電源 |
| 12 | 25~30 A | 大電流線束 |
| 10 | 35~40 A | 功率輸出 |
| 8 | 55 A | 高功率直流 |
| 6 | 75 A | 電動車電源 |
| 4 | 95 A | 高壓系統 |
| 2 | 130 A | 高功率逆變器 |
| 0 | 150~200 A | 啟動電流 |
5. 如何根據電流、電壓和距離選擇適當的線規？
在選擇特定型號時，應考慮以下因素：
1. 目前（最關鍵的）
目前承載能力必須≥實際最大電流的1.25倍（具有安全冗餘）。
2. 額定電壓
更高的電壓需要更厚的絕緣層，不一定需要更大的線規，但製造商為了安全起見，通常會使用更大的線規。
3. 電壓降
長距離輸電線路必須考慮電阻。
電壓降 = 電流 × 電阻 × 2（迴路）
例如，超過 10 公尺的 24V 控制系統可能需要從 AWG 20 升級到 AWG 18。
4. 工作溫度
高溫環境（引擎室、工業爐附近）需要更大直徑的電線+高溫絕緣材料（交聯聚乙烯/聚四氟乙烯）。
5. 機械運動
拖鏈、機器人 → 較軟的線芯（例如 96 股銅線）比 AWG 線芯更耐彎曲。
6. 工程師在選擇AWG（空氣線規）時常犯的錯誤
- 只關注電流而忽略電壓降（這是長距離應用中最常見的錯誤）
- 認為線徑越大越好（這會導致壓接失效）
- 忽略絕緣材料（PVC 和 XLPE 的載流能力差異顯著）
- 使用過大的線束直徑會導致設備內部佈線無法進行
- 在電流計算中忘記考慮同時發生的載流溫升
7. 常見問題解答
Q1：AWG 越大是不是線越粗？
不，AWG 數字越小線越粗（AWG 10 比 AWG 20 粗得多）。
Q2：AWG 能完全等於 mm² 嗎？
不，一般只能認為兩者「近似等效」。
Q3：汽車線束中常用的AWG線徑是多少？
訊號線：22–24 毫米
電源線：16–18 毫米
高功率電源線：4–8 毫米
Q4：高壓線束是否一定要使用大線規（AWG）？
主要決定因素是絕緣材料和厚度，而不是面積；但是，出於安全原因，通常使用較大的線規。
8. 總結：如何快速選擇線束的 AWG 規格？
您可以按照以下步驟操作：
- 決定最大電流（核心參數）
- 檢查線規（AWG） - 使用電流表 → 選擇適當的線規
- 根據佈線距離計算電壓降
- 根據環境條件（溫度、彎曲、耐油性等）進行校準
- 根據線束加工（壓接端子相容性）進行調整
- 最終確認線規（AWG）
