[계산기-3] 다이오드, SCR 정류기 설계

다이오드 / SCR 정류기 설계 계산기 — 유효열, 2026

항목

기호

값

단위

비고

▶ 설계 사양

출력 전력

P

kW

 

AC 입력 전압

Vac

V

교류 정격 전압

DC 전류

Idc

 

A

=1.1×P×1000/Vdc, 저전압 전류마진

정류 D 전압강하

VD

V

통상 1.5V

주파수

F

Hz

 

AC 전류

Iac

 

A

=Idc×sqrt(2/3)

중복각 전압강하

Vdc_OR

 

V

=3/π×(2π×F)×Ln×Idc (자동 수렴)

DC 전압 (최종)

Vdc

 

V

=1.35×Vac − Vdc_OR − 2×VD

▶ 변압기

S/P 비율

K_sp

 

D정류기 1.32, SCR정류기 1.45

정격 용량

S

 

kVA

=K_sp × P

임피던스

pz

pz

통상 3.5~10%

교류전원 등가 L

Ln

 

μH

=Vac²×pz/(S×1000)/(2π×F)

X/R 비율

XR_ratio

 

통상 20~30

변압기 권선저항

Rn

 

Ω

=(2π×F×Ln)/XR_ratio

권선 전류

Iac_TR

 

A

=Iac

▶ DIODE

평균 전류(개별)

ID_avg

 

A

=Idc/3

실효 전류(개별)

ID_rms

 

A

=Idc/1.73

▶ 직류 L

정격 전류

Idc_L

 

A

=Idc

L값

Ldc

 

μH

=0.55×(Vac)/Idc/(6×F×6.28)−Ln, THD=27.5%

▶ 직류 CAP

W당 Joule

JPW

J/kW

통상 ~5.0

필요 Joule

J_Cdc

 

J

=P × JPW

C값

Cdc

 

μF

=J_Cdc/(0.5×Vdc²) × 1e6

최대 전압

Vdc_max

 

V

=1.41×1.1×Vac, 정격전압의 110% peak

전압 사양

V_dccap

 

V

=1.2 × Vdc_max

공진 주파수

F_res

 

Hz

=1/(6.28×√(L×C)), F의 2,6차를 30% 피해야

▶ 충전 저항

정격/첨두치

k_ch

pu

통상 정격 전류의 50%

충전 AC 첨두 전류

I_ch_pk

 

A

=k_ch × Iac_TR

저항 값

Rch

 

Ω

=Vac/1.73/I_ch_pk

Joule

J_Rch

 

J

=(0.5×Cdc×1e-6×Vdc_max²)/2, 2개만으로도 사용 가능

▶ 방전 저항

필요 Tau 배수

n_Tau

 

 

=LOG(Vdc_max/50, e), 50V가 되기위한

방전 시간

T_dch

sec

 

시정수

Tau

 

sec

=T_dch/n_Tau

저항값

R_dch

 

Ω

=Tau/Cdc

Watt 사양

W_dch

 

W

=Vdc_max²/R_dch

설계 참고:
Idc = 1.1×P/Vdc  |  Iac = Idc×√(2/3)
Ln = Vac²×pz/(S×1000)/(2π×F)  |  Vdc_OR = (3/π)×(2π×F)×Ln×Idc
Ldc = 0.55×(Vac)/Idc/(6×F×6.28) − Ln (THD=27.5% 기준, 직류전류 하단의 평균치의 0.8)
Cdc = J_Cdc/(0.5×Vdc²)×1e6  |  F_res = 1/(2π×√(L×C))