开发板供电与电池续航预算计算器

逐路填负载电压、电流与供电路径(直供 / LDO / DC-DC),算出输入侧总功率与总电流、含余量的建议电源规格,以及电池供电时按能量折算的续航。纯前端计算,输入不上传。

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V
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mAh
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结果

输出侧总功率1.344 W
折算到输入的总功率1.650 W
输入侧总电流0.330 A
含余量的建议电源电流0.413 A
最大单路 LDO 耗散0.204 W
电池可用能量5.92 Wh
按平均功率的续航3.59 h

算例

每一行都由本站的 Python 参考实现算出,与页面按下去的结果来自同一套常量与阈值;小数位只到能被手算复核的量级。

场景输入输出侧总功率 W折算到输入的总功率 W输入侧总电流 A含余量的建议电源电流 A最大单路 LDO 耗散 W电池可用能量 Wh按平均功率的续航 h
默认四路(ESP32 网关:0.12 + 0.04 + 0.02 A @3.3 V 走 LDO,0.15 A @5 V 直供)5 V · 4 路负载 · 25 % · 2000 mAh · 3.7 V · 80 %1.3441.6500.3300.4130.2045.923.59
同样的负载改由 12 V 输入(LDO 压差变大,效率掉得很厉害)12 V · 4 路负载 · 25 % · 2000 mAh · 3.7 V · 80 %1.3442.9100.2430.3031.0445.922.03
把 3.3 V 那三路换成 DC-DC(效率按 90%)5 V · 4 路负载 · 25 % · 2000 mAh · 3.7 V · 80 %1.3441.4100.2820.3530.0005.924.20

这个数是怎么来的

P_in = Σ (V_i · I_i / η_i) I_in = P_in / V_in I_design = I_in × (1 + margin) t = (C · V_batt · DoD) / P_in
  • η:直供 100%;LDO 取 V_out/V_in(线性调整,其余变成热);DC-DC 手填
  • V_in:输入轨电压,也是 USB / 电源适配器的电压
  • margin:电源额定值余量,用来盖浪涌与峰值,不参与续航计算
  • C · V_batt · DoD:电池容量 × 标称电压 × 可用比例,单位 Wh

拟合式来自 IPC-2221 载流能力图的公开复现,不是标准正文;常量与阈值全部列在下方,欢迎核对。

常量:k=0.048(外层)/ 0.024(内层)· b=0.44 · c=0.725 · 1 oz=1.378 mil=35 µm · 1 mil=0.0254 mm=25.4 µm · ρ(Cu, 20 °C)=0.0172 Ω·mm²/m

这个结果不能用来判断什么

这是稳态平均功率的预算表,不是电源选型证书:不含启动浪涌与电容充电冲击、不含电池内阻与低温降额、不含 DC-DC 轻载效率曲线与开关损耗、也不含休眠电流与唤醒频次。电池产品要按实测放电曲线和目标温度范围复核。

常见问题

为什么 LDO 也要算效率?

LDO 是线性调整:输入功率就是 V_in × I,多出来的 (V_in − V_out) × I 全部变成热。所以 5 V 进、3.3 V 出的效率只有 66%,页面把这一项写成 η = V_out/V_in,并同时给出耗散,方便你判断这颗稳压器能不能贴在小板上。

电池续航为什么不能直接拿 mAh 除以电流?

因为电池电压和系统电压不是一个数。3.7 V × 2000 mAh = 7.4 Wh 才是电池里的能量;系统按输入侧功率吃能量,续航 = 可用 Wh ÷ P_in。直接用 mAh ÷ 5 V 侧电流会把续航算长约 V_in/V_batt 倍(这里约 1.35 倍)。

默认 25% 余量是哪来的?

是本站给的一个起点,不是标准。它用来盖 WiFi 发射峰值、电机与舵机启动、电容充电冲击、老化与高温降额。你可以改;改了之后只有「建议电源电流」变,续航不受影响——因为余量买的是瞬时能力,不是能量。

放电深度(DoD)填多少?

锂电常用的保守值是 80%,留出末端电压跌落的余量;磷酸铁锂和带保护板的成品电池组按厂商的可用容量填。这个数直接线性影响续航,别拿厂商标称容量当可用容量。

这块板该配多大的电源?

读「含余量的建议电源电流」那一行,向上取到常见规格(1 A / 1.5 A / 2 A / 3 A)。如果这一路是 USB 口,还要注意 USB 2.0 端口的 500 mA 上限——算出来超过它,就说明不能只靠一根 USB 线供电。

我填的数据会上传吗?

不会。这一页只在浏览器里算,没有后端接口、不写库、不做埋点;关页面就没了。这也是为什么我们把公式常量摊在页面上,方便你核对它到底算了什么。

站内相关

数据与公式核对时间:2026-11-02

出品人 · 极客微栋 @GeekWaedon
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