Калькулятор симисторов

Тип нагрузки: Резистивная Индуктивная Смешанная

Мощность нагрузки, W

Напряжение сети, V

Ток нагрузки, A

Частота сети, Гц

Фазовый угол, °

Температура среды, °C

Рассчитать

Программа позволяет рассчитать основные параметры симистора для управления нагрузкой в цепи переменного напряжения. Введите данные по вашей нагрузке и сети, чтобы получить рекомендации по выбору этого радиоэлемента и посмотреть, как мощность изменяется в зависимости от фазового угла управления.

Входные параметры:

• Напряжение сети (V): номинальное напряжение вашей электросети, обычно 220 В.
• Ток нагрузки (A): максимальный ток, потребляемый вашей нагрузкой.
• Мощность нагрузки (Вт): необязательное поле, если не введено, рассчитывается как произведение напряжения и тока.
• Частота сети (Гц): частота электросети, обычно 50 Гц. Влияет на характеристики симметричного тиристора.
• Тип нагрузки: выбирайте между резистивной (нагреватели, лампы), индуктивной (моторы, трансформаторы) или смешанной нагрузкой.
• Фазовый угол (°): угол сдвига управления симистором — влияет на реальную мощность, подаваемую на нагрузку.
• Температура среды (°C): окружающая температура, влияет на параметры и выбор устройства.

Результаты и что они означают:

• Напряжение, ток, мощность: входные параметры и их расчётные значения.
• Управляющее напряжение (Vgt) и ток (Igt): минимальные значения, необходимые для срабатывания симистора.
• Пиковый ток (Itsm): максимальный ток, который он может выдержать при кратковременных импульсах.
• Средний ток (Itavg): средний ток нагрузки с учётом температуры и частоты сети.
• Рассеиваемая мощность: мощность, которая будет выделяться в виде тепла на радиодетали — важно для выбора радиатора.
• Подходящий симистор: рекомендованная модель в зависимости от рассчитанных параметров.
• Температурный и частотный коэффициенты: корректируют параметры в зависимости от условий эксплуатации.

Формулы используемые в калькуляторе

1. Расчет мощности нагрузки:

$$
P = U \times I \times \cos\phi
$$
где

• \(P\) — активная мощность (Вт)
• \(U\) — напряжение сети (В)
• \(I\) — ток нагрузки (А)
• \(\cos\phi\) — коэффициент мощности (зависит от типа нагрузки)

2. Максимальный пиковый ток симистора (I_tsm):

$$
I_{tsm} = k \times I_{load}
$$
где

• \(I_{load}\) — ток нагрузки (А)
• \(k\) — коэффициент запаса (обычно от 8 до 12)

3. Средний ток симистора (I_tavg):

$$
I_{tavg} = I_{load} \times \frac{T_{on}}{T}
$$
где

• \(T_{on}\) — время включения в одном цикле (с)
• \(T\) — период сети, \(T = \frac{1}{f}\) (с)

4. Зависимость реальной мощности от фазового угла \(\alpha\):

$$
P(\alpha) = P_{max} \times \cos^2(\alpha)
$$
где

• \(\alpha\) — фазовый угол управления (радианы или градусы)
• \(P_{max}\) — мощность при угле 0° (полное включение)

5. Коррекция по температуре:

$$
I_{corr} = I_{tavg} \times \left(1 — \beta \times (T_{ambient} — 25)\right)
$$
где

• \(I_{corr}\) — скорректированный ток с учетом температуры
• \(\beta\) — температурный коэффициент (примерно 0.005/°C)
• \(T_{ambient}\) — температура окружающей среды (°C)

6. Рассеиваемая мощность на симисторе:

$$
P_{diss} = V_{TM} \times I_{tavg}
$$
где

• \(V_{TM}\) — напряжение падения на симисторе в открытом состоянии (В), обычно 1.5–2 В
• \(I_{tavg}\) — средний ток через элемент (А)

График показывает, как меняется мощность нагрузки в зависимости от фазового угла, который вы вводите.

Справочная таблица популярных симисторов

Учёт температуры и частоты

Температура окружающей среды влияет на рабочие параметры симистора — при повышении температуры он выдерживает меньший ток. Частота сети влияет на ток и напряжение управления, так как параметры детали и цепей управления зависят от частоты переменного тока. Калькулятор учитывает эти факторы, чтобы помочь выбрать правильный симметричный тиристор, который будет надежно работать в вашей схеме. Подробнее о работе и характеристиках симисторов читайте в справочнике.