ソリッドステートリレー(SSR)/ソリッドステートモジュール(SSM)を選択するとき、または回路を設計するときに使用する一般的な計算式のリストを作成します。
重要:HUIMU Industrial(HUIMULTD)は、データの誤りや、この情報から設計された機器の安全および/または満足のいく動作に関する責任を負いません。
電力計算式
●単相負荷
P = U・I・cosφU
は電圧(通常220VAC)、Iは電流です。
は電圧(通常220VAC)、Iは電流です。
●三相負荷
P =√3・U L・I L・cosφ= 3・U P・I P・cosφ
U Lは、ライン電圧(通常は380VAC)で、I Lはライン電流で、U Pは、相電圧(通常は220VAC)であります、IPは相電流です。
U Lは、ライン電圧(通常は380VAC)で、I Lはライン電流で、U Pは、相電圧(通常は220VAC)であります、IPは相電流です。
●力率(cosφ)
負荷タイプが抵抗負荷(電気ヒーターなど)の場合、cosφ= 1; 負荷タイプが誘導負荷(電動機など)の場合、0 <cosφ<1。例として電気モーターを取り上げます。電気モーターが完全に負荷がかかっているとき、アクティブ電流は最大、無効電流は最小、力率は約0.85です。負荷が軽負荷または無負荷の場合、アクティブ電流は小さく、無効電流は大きく、力率は0.4〜0.7です。したがって、通常、力率は0.78または0.8です。負荷タイプが容量性負荷(電力補償器など)の場合、cosφ<0です。
●ピーク値、実効値、平均値
AC電圧は正弦波であり、その電圧値は0から最大値(U MAX)まで周期的に変化するため、ピーク値(U PK)は最大値に等しくなります。AC実効値は、電流の熱効果によって指定されます。つまり、AC電流とDC電流がそれぞれ同じ抵抗値を持つ抵抗器を通過し、それらが同時に同じ熱を生成する場合、実効値このAC電流の値は、このDC電流の値に等しくなります。正弦波AC電圧の実効値はその二乗平均平方根値(U RMSまたはU)に等しいため、U RMS一般に、AC電圧の実効値を表すために使用されます。通常、検出機器(マルチメーターなど)を介して検出するAC電圧値は有効電圧値であり、電気機器に記載されているAC電圧値も有効値(220VAC、380VACなど)です。平均AC電圧(U AV)は、一定期間の平均電圧値です。平均AC電圧は、1サイクルの電圧を2π(1サイクルの時間)で除算した値に等しくなります。理論的には、AC電圧の全波整流後に得られるDC電圧値は、AC電圧の平均値に等しくなります。
U PK =√2・U RMS = 1.414・U RMS
U AV = 2 /π・U PK = 0.637・U PK
U AV = 2 /π・U PK = 0.637・U PK
同様に、オームの法則によれば、AC電流のピーク値(IPKまたはIMAX)、実効値(IRMS)、および平均値(IAV)を取得できます。
I PK =√2・I RMS = 1.414・I RMS
I AV = 2 /π・I PK = 0.637・I PK
I AV = 2 /π・I PK = 0.637・I PK
DC電流またはDC電圧の値は一定であるため、最大値、実効値、および平均値はありません。
ディレーティング係数の計算式
ソリッドステートリレー/ソリッドステートモジュールの性能は作業環境と負荷タイプの影響を受けるため、ソリッドステートリレー/ソリッドステートモジュールの定格電流値を選択する際には、ディレーティングファクター(または電流倍数ファクター)を考慮する必要があります。
I R = I L /α
I Rは、ソリッドステートリレー/ソリッドステートモジュールの定格電流値です。
I Lは、DC負荷電流値またはAC負荷電流実効値(rms値)です。
αはディレーティング係数です。
I Rは、ソリッドステートリレー/ソリッドステートモジュールの定格電流値です。
I Lは、DC負荷電流値またはAC負荷電流実効値(rms値)です。
αはディレーティング係数です。
ソリッドステートリレー/ソリッドステートモジュールの作業環境(換気、温度、サービス時間など)に応じて、ディレーティングファクターを3つのレベル(保護、標準、および重度)に分けることができます。
抵抗負荷(電気ヒーター、白熱灯など)の場合、α= 0.5(保護)、α= 0.5(標準)、α= 0.3(重度)。
誘導負荷(モーター、変圧器など)の場合、α= 0.2(保護)、α= 0.16(通常)、α= 0.14(重度)。
容量性負荷(電力補償器など)の場合、α= 0.2(保護)、α= 0.16(標準)、α= 0.14(重度)。
抵抗負荷(電気ヒーター、白熱灯など)の場合、α= 0.5(保護)、α= 0.5(標準)、α= 0.3(重度)。
誘導負荷(モーター、変圧器など)の場合、α= 0.2(保護)、α= 0.16(通常)、α= 0.14(重度)。
容量性負荷(電力補償器など)の場合、α= 0.2(保護)、α= 0.16(標準)、α= 0.14(重度)。
現在の複数係数は、ディレーティング係数の逆です。
I R = I L・β
I Rは、ソリッドステートリレー/ソリッドステートモジュールの定格電流値です。
I Lは、DC負荷電流値またはAC負荷電流実効値(rms値)です。
βは現在の倍数因子です。
I Rは、ソリッドステートリレー/ソリッドステートモジュールの定格電流値です。
I Lは、DC負荷電流値またはAC負荷電流実効値(rms値)です。
βは現在の倍数因子です。
抵抗負荷(電気ヒーター、白熱灯など)の場合、β= 2(保護)、β= 2(標準)、β= 3(重度)。
誘導負荷(モーター、変圧器など)の場合、β= 5(保護)、β= 6(正常)、β= 7(重大)。
容量性負荷(電力補償器など)の場合、β= 5(保護)、β= 6(正常)、β= 7(重大)。
誘導負荷(モーター、変圧器など)の場合、β= 5(保護)、β= 6(正常)、β= 7(重大)。
容量性負荷(電力補償器など)の場合、β= 5(保護)、β= 6(正常)、β= 7(重大)。
たとえば、220VAC、10Aの抵抗負荷を切り替えるためにDC-ACパネルソリッドステートリレーが必要であり、このソリッドステートリレーが換気の悪い環境で中断することなく動作する必要がある場合、ディレーティングファクターβ= 3(重度)に従って、 MGR-1D4830(DCからAC、負荷:480VAC、30A)を選択する必要があります。
バリスタ計算式
負荷ピーク電圧が高い場合は、バリスタ(MOV、ZNRなど)をソリッドステートリレー/ソリッドステートモジュールの出力端子に並列に接続してください。
V imA = V 1mA =(a・v)/(b・c)
V imAは、電流がXmAのときのバリスタ電圧です。電流値は通常1mAに設定されているため、V 1mAとして表すこともできます。aは電圧変動係数で、一般的に1.2です。bはバリスタの誤差値で、一般に0.85です。cはコンポーネントのエージング係数であり、通常は0.9です。vは、DC動作電圧またはAC rms電圧です。
V imAは、電流がXmAのときのバリスタ電圧です。電流値は通常1mAに設定されているため、V 1mAとして表すこともできます。aは電圧変動係数で、一般的に1.2です。bはバリスタの誤差値で、一般に0.85です。cはコンポーネントのエージング係数であり、通常は0.9です。vは、DC動作電圧またはAC rms電圧です。
したがって、上記式のように簡略化することができる:
DC回路、VについてIMA ≈1.6・V
AC回路、VについてIMA ≈1.6・VのP = 1.6・√2・V AC
Vのpが V、ピーク電圧であるACがあります有効値。
DC回路、VについてIMA ≈1.6・V
AC回路、VについてIMA ≈1.6・VのP = 1.6・√2・V AC
Vのpが V、ピーク電圧であるACがあります有効値。
一般に、バリスタ電圧は負荷電圧の1.6倍ですが、負荷が誘導性負荷の場合、安全を確保するためにバリスタ電圧は負荷電圧の1.6〜1.9倍にする必要があります。
整流回路の計算式
●単相半波整流回路
U 0 = 0.45・U 2
I 0 = 0.45・U 2 / R L
I V = I 0
U RM =√2・U 2
I 0 = 0.45・U 2 / R L
I V = I 0
U RM =√2・U 2
●単相全波整流回路
U 0 = 0.9・U 2
I 0 = 0.9・U 2 / R L
I V = 1/2・I 0
U RM = 2・√2・U 2
I 0 = 0.9・U 2 / R L
I V = 1/2・I 0
U RM = 2・√2・U 2
●単相ブリッジ整流回路
U 0 = 0.9・U 2
I 0 = 0.9・U 2 / R L
I V = 1/2・I 0
U RM =√2・U 2
I 0 = 0.9・U 2 / R L
I V = 1/2・I 0
U RM =√2・U 2
●単相半波整流フィルター回路
U 0 = U 2
I 0 = U 2 / R L
I V = 1/2・I 0
U RM = 2・√2・U 2
C≥(3〜5)・T / R L
T = 1 / F、 f = 50Hzの場合、T = 1/50 = 20ms
I 0 = U 2 / R L
I V = 1/2・I 0
U RM = 2・√2・U 2
C≥(3〜5)・T / R L
T = 1 / F、 f = 50Hzの場合、T = 1/50 = 20ms
●単相全波整流フィルター回路
U 0 = 1.2・U 2
I 0 = 1.2・U 2 / R L
I V = 1/2・I 0
U RM =√2・U 2
C≥(3〜5)・T / 2R L
T = 1 / f、f = 50Hzの場合、T = 1/50 = 20ms
I 0 = 1.2・U 2 / R L
I V = 1/2・I 0
U RM =√2・U 2
C≥(3〜5)・T / 2R L
T = 1 / f、f = 50Hzの場合、T = 1/50 = 20ms
●単相ブリッジ整流フィルター回路
U 0 = 1.2・U 2
I 0 = 1.2・U 2 / R L
I V = 1/2・I 0
U RM =√2・U 2
C≥(3〜5)・T / 2R L
T = 1 / f、f = 50Hzの場合、T = 1/50 = 20ms
I 0 = 1.2・U 2 / R L
I V = 1/2・I 0
U RM =√2・U 2
C≥(3〜5)・T / 2R L
T = 1 / f、f = 50Hzの場合、T = 1/50 = 20ms
V RSM = V RRM + 200V
V RSM(非反復ピーク逆電圧)は、デバイスの逆方向に適用できる逆電圧の最大許容サージ値です。V RRM(繰り返しピーク逆電圧)は、デバイスの逆方向に繰り返し印加できる逆電圧の最大許容値です。
V RSM(非反復ピーク逆電圧)は、デバイスの逆方向に適用できる逆電圧の最大許容サージ値です。V RRM(繰り返しピーク逆電圧)は、デバイスの逆方向に繰り返し印加できる逆電圧の最大許容値です。
V DSM = V DRM + 200V
V DSM(非反復ピークオフ状態電圧)は、デバイスの順方向に印加できるオフ状態電圧の最大許容サージ値です。V DRM(繰り返しピークオフ状態電圧)は、デバイスの順方向に繰り返し印加できるオフ状態電圧の最大許容値です。
V DSM(非反復ピークオフ状態電圧)は、デバイスの順方向に印加できるオフ状態電圧の最大許容サージ値です。V DRM(繰り返しピークオフ状態電圧)は、デバイスの順方向に繰り返し印加できるオフ状態電圧の最大許容値です。
I t 2 = I TSM 2・t w / 2
t wは半正弦周期です。I TSMは、1サイクルで最大の非反復オン状態サージ電流です。周波数が50Hzの場合、I t 2 = 0.005 I TSM 2(Amps 2・sec)
t wは半正弦周期です。I TSMは、1サイクルで最大の非反復オン状態サージ電流です。周波数が50Hzの場合、I t 2 = 0.005 I TSM 2(Amps 2・sec)
発熱計算式
ソリッドステートリレーが動作しているとき、出力回路の電圧降下は1〜2Vです。ソリッドステートモジュール(または電源モジュール)が動作しているとき、出力回路の電圧降下は2〜4 Vです。そして、彼らが消費する電気エネルギーは熱として伝達され、この熱は動作電流にのみ関係しています。ソリッドステートリレーの発熱量は1.5ワット/アンペア(1.5 W / A)で、ソリッドステートモジュールの発熱量は3.0ワット/アンペア(3.0 W / A)です。三相回路で生成される熱は、各相で生成される熱の合計です。
単相またはDCソリッドステートリレー:P = 1.5・I
単相またはDCソリッドステートモジュール:P = 3.0・
IP Iは実際の負荷電流で、単位はAです。
単相またはDCソリッドステートモジュール:P = 3.0・
IP Iは実際の負荷電流で、単位はAです。
通常、負荷電流が10Aの場合、ヒートシンクを装備する必要があります。負荷電流が40A以上の場合、空冷または水冷ヒートシンクを装備する必要があります。
放熱計算式
ヒートシンクの放熱性能は、その材料、形状、温度差などに関連しています。
Q = h・A・η・ΔTQ
は、ヒートシンクが放散する熱です。hはヒートシンクの全熱伝導率(W / cm 2・°C)です。通常、アルミニウム素材は約2.12W / cm 2・°C、銅素材は約3.85W / cm 2・°C、鋼材は約0.46W / cm 2 °Cです。Aはヒートシンクの表面積(cm 2)です。ηはヒートシンクの効率であり、主にヒートシンクの形状によって決まります。ΔTは、ヒートシンクの最大温度と周囲温度(°C)の差です。
は、ヒートシンクが放散する熱です。hはヒートシンクの全熱伝導率(W / cm 2・°C)です。通常、アルミニウム素材は約2.12W / cm 2・°C、銅素材は約3.85W / cm 2・°C、鋼材は約0.46W / cm 2 °Cです。Aはヒートシンクの表面積(cm 2)です。ηはヒートシンクの効率であり、主にヒートシンクの形状によって決まります。ΔTは、ヒートシンクの最大温度と周囲温度(°C)の差です。
したがって、ヒートシンクの表面積が大きいほど、周囲温度との差が大きくなり、放熱性能が向上することが上記の式から得られます。
共通単位変換
1MΩ= 10 3 kΩの= 10 6 Ω= 10 9 mΩの
1F = 10 3 mFで= 10 6 μF= 10 9 nFの= 10 12 pF程度
1H = 10 3はmH = 10 6 μH
1MV = 10 3キロボルト= 10 6 V = 10 9ミリボルト= 10 12 μH
1KA = 10 3 A = 10 6 mAの= 10 9 μA
1W = 10 3 MW = 1J / S = 1V・A
1HP = 0.75KW
1kWの・H = 10 3 W・H = 10 3 V・A・h = 10 6 V・mA・h = 3.6・10 6 J
1cm = 10mm = 0.39in
1cm 2 = 0.16sq in
°F = 1.8°C + 32
K =°C + 273.15
1F = 10 3 mFで= 10 6 μF= 10 9 nFの= 10 12 pF程度
1H = 10 3はmH = 10 6 μH
1MV = 10 3キロボルト= 10 6 V = 10 9ミリボルト= 10 12 μH
1KA = 10 3 A = 10 6 mAの= 10 9 μA
1W = 10 3 MW = 1J / S = 1V・A
1HP = 0.75KW
1kWの・H = 10 3 W・H = 10 3 V・A・h = 10 6 V・mA・h = 3.6・10 6 J
1cm = 10mm = 0.39in
1cm 2 = 0.16sq in
°F = 1.8°C + 32
K =°C + 273.15