SCRソレノイドバルブ選定ガイド
ソレノイド回路に適したシリコン制御整流器(SCR)の選定は、電子工学の中でもかなり専門的な分野ですが、ここでは重要な選択肢についてご説明します。
基本的な機械式リレースイッチの選定は比較的簡単なプロセスですが、SCRの選定には特別な注意が必要であり、SCR自体の特定のスイッチング特性、ソレノイドの誘導特性、および回路の基本的な電気的パラメータを考慮に入れる必要があります。
主要な選定手順を見ていきましょう。
⚡ 1. 電気的パラメータの一致(譲れない条件)
選定手順の出発点。SCRの定格は、回路の要求仕様よりも高くなければなりません。
パラメータ|定義|選択
電圧(VDRM/VRRM):SCRがオフ状態のときに保持できる最大電圧。ピーク電源電圧の1.5倍から2倍以上を選択してください。
120V ACの線間電圧過渡現象には、200Vまたは400VのSCRを使用してください。
電流 (ITRMS) SCR が「オン」状態で保持できる最大連続 RMS 電流。選択 > 2 倍の安全マージンを備えた定常状態のソレノイド保持電流。
サージ電流 (ITSM) SCR が 1 サイクル (つまり 50/60Hz) 中に耐えることができる最大単発非反復電流。選択 > ソレノイドの突入電流。突入電流は、定常状態の電流値の 10 ~ 20 倍になることがあります。
ソレノイドが1アンペアを消費する場合、定格電流を50~75%低減し、定格電流が2~4アンペアのSCRを選択することをお勧めします。
🔥 2. 保持電流パラメータを適切に設定する(最もよくある落とし穴)
このパラメータは最も重要なものであり、初心者が最も混乱しやすいものです。SCRの保持電流(IH)とは、SCRがオン状態に切り替わった後もオン状態を維持するために必要な最小電流値のことです。
問題点:今日のソレノイドはエネルギー効率を重視して設計されているため、動作開始後の消費電流は非常に小さくなっています。定常電流がSCRの保持電流よりも低い場合、SCRは自動的にオフになり、ソレノイドの不要なチャタリングや落下を引き起こします。
選び方:
ソレノイドに必要な最低保持電流を調べてください。これは部品のデータシートに記載されています。
ソレノイドの最小動作電流よりも低い保持電流を持つSCRを選択してください。
該当部品の在庫がない場合は、電流負荷を人為的に増加させる必要があります。ソレノイドコイルに(並列に)「キープアライブ」抵抗器を追加してください。この抵抗器は、ソレノイドの動作電流の5~10%の追加電流を流す必要があります。
🛡️ 3. 回路にスナバ保護が必要かどうかを判断する
周知のように、ソレノイドは誘導性回路です。誘導性回路がオフになると、回路内に高電圧スパイクが発生します。このようなスパイクはSCRを焼損させる可能性があります。エネルギーを吸収し、dV/dtを制限するために、スナバ回路(直列抵抗とコンデンサ)がSCRに追加されます。
選択オプション:
オプション 使用時期
スナバ回路内蔵型SCR。低電力および汎用回路に最適な最もシンプルな方法です。
外部スナバ回路付きSCR。高負荷用途で最もよく使用されています。ここでは、実際の値を制御できます。
SCRスナバレス:純粋な抵抗負荷、または一部の特殊な交流回路でのみ使用されるバリエーション。
スナバ回路の出発点:
抵抗値(R):接点電圧1ボルトあたり0.5Ω~1Ω。24V回路の場合は、10Ω~22Ωの抵抗値を基準値として使用してください。
接点には、1アンペアあたり0.5µF~1µFのコンデンサ(C)を使用してください。1Aの電流の場合は、0.47µFまたは1µFのコンデンサを選択してください。
最適なR/C比を選ぶ唯一確実な方法は、オシロスコープで実際に試してみることです。
🔧 4. 適切なパッケージとテクノロジーを選択する
回路の物理的な部分と制御的な部分について考えてみてください。
ディスクリートSCRとモジュール:シンプルな低電力アプリケーションには、TO-220パッケージのディスクリートSCRを1個使用します。高電力および三相制御には、複数のSCRを内蔵した専用のSCRモジュールを使用します。
AC/DC制御:
DCソレノイド:SCRを1つ使用します。
交流ソレノイド:交流正弦波の正と負の両方の半波を制御する必要があります。2つのSCRを逆並列接続するか、1つのTRIACを使用してください。
選考プロセスの概要:
サイズ選定:ソレノイドのピーク電流定格と定常電流定格を確認してください。定格の2倍の容量を持つSCRを選択してください。
ラッチングしてください。必要な電流で適切にラッチングするSCRを選択してください。必要に応じて並列抵抗を追加してください。
保護してください。SCRスナバ回路(内蔵型または外付け型)を使用してください。
構成:直流用にはSCRを1つ、交流用にはSCRとトライアックを2つ使用します。














