Sélection du circuit de précharge et de la résistance de précharge

Les résistances de puissance sont utilisées pour résister et consommer de grandes quantités d'énergie, et elles sont constituées de matériaux à haute conductivité thermique pour un refroidissement efficace. Ils sont généralement conçus pour être couplés à un dissipateur thermique afin de pouvoir consommer une grande quantité d’énergie.

Pour les résistances préchargées, les types courants sont les deux dans la figure ci-dessous, deux résistances à coque en aluminium métallique courantes ; Ces deux résistances appartiennent aux résistances bobinées des résistances de puissance.

Les résistances bobinées sont généralement enroulées sur un substrat isolant en céramique en forme de tige ou sur d'autres substrats isolants. Le fil de résistance est un matériau en alliage tel que le nickel-chrome ou le cuivre-manganèse, et les deux extrémités du fil de résistance sont reliées par des broches fixes. Le fil de résistance est généralement recouvert d'une peinture non conductrice et la périphérie est emballée avec différents matériaux d'emballage (tels qu'un emballage en coque d'aluminium). La résistance d'enroulement des boîtiers en aluminium est très courante à l'heure actuelle et sa capacité de dissipation thermique est très forte, elle convient donc généralement aux applications à haute puissance. Il existe également une résistance d'enroulement de boîtier en céramique familière, nous sommes plus habitués à l'appeler résistance au ciment, mais la première n'est pas fréquemment utilisée.

Schéma fonctionnel du circuit de précharge

Processus de mise sous tension :

Tout d'abord, le contacteur négatif principal K se ferme, puis le contacteur de précharge Kp se ferme. Lorsque la différence de tension entre les deux extrémités du condensateur C et la batterie reste <10V (valeur recommandée), le contacteur principal positif K+ se ferme, et enfin le contacteur de précharge Kp s'ouvre ; le processus de mise sous tension est terminé.

Dans des circonstances normales, la précharge doit être effectuée dans un délai de 300 ms à 500 ms. En si peu de temps, la grande quantité de chaleur générée par le courant traversant le fil de résistance ou le corps de résistance ne peut pas être absorbée par le cadre de la résistance à temps, de sorte que le fil de résistance ou le corps de résistance lui-même doit supporter la majeure partie de l'énergie d'impulsion. Par conséquent, nous devons d’abord calculer l’énergie de l’impulsion lors du démarrage, puis sélectionner une solution de résistance appropriée.

Pour une seule impulsion, le calcul de l’énergie est le suivant :

S'il s'agit d'une impulsion continue, lorsque l'intervalle de temps de l'impulsion est très court (par exemple moins de 1 s), la proportion d'énergie dissipée dans l'application pratique est faible, nous pouvons généralement utiliser l'accumulation linéaire pour calculer l'énergie totale de l'impulsion.

Énergie totale = énergie d'une seule impulsion x nombre d'impulsions consécutives, puis déterminez la valeur de la résistance préchargée :

                    

T = R*C * Ln[(Us - U0)/( Us - Ut)]

Où:

T= temps de précharge

R= résistance de précharge C= capacité de charge

Us = tension de la batterie

U0 = Tension avant la fin de la charge fermée haute tension (peut être exprimée par 0)

Ut= tension de fin de charge en fin de précharge

D'une manière générale, Ut est choisi comme 90 % ou 95 % de la tension totale Us, qui est considérée comme étant de 90 %, la formule peut donc être exprimée comme suit :

T = R*C * Ln10

alors R = T/(C * Ln10)

Ensuite, donnez un exemple spécifique de résistance de précharge : Supposons que dans le véhicule, la tension de la batterie est Us=400V, la capacité de charge C=1000uF, le temps de charge requis est de 500ms, c'est-à-dire qu'après 500ms, le condensateur est chargé à 90%*Us, c'est-à-dire Ut=360V, puis calculez la valeur de la résistance préchargée R. Selon la formule précédente, vous pouvez obtenir directement R=0,5/(0,001*ln10)=217Ω.

Enfin, la forme d'onde de tension au-dessus de la résistance est convertie en une onde rectangulaire, où la capacité instantanée est équivalente à un court-circuit, donc Vp=400V ; Ensuite, la puissance maximale de la résistance préchargée = Vp*Vp/R=400*400/217=737W, si selon 0,5 fois le déclassement, alors la puissance maximale de la résistance monopulse requise est de 737*2=1474W.

Calculez ensuite le temps de l'onde rectangulaire, à l'aide de la formule suivante, car la somme de la tension aux deux extrémités de la résistance et du condensateur est égale à Us, donc la tension aux deux extrémités du condensateur est Ut= (1-0,37) Us=0,63*Us, donc τ

=217*0,001*ln(2,7)=0,216s, largeur d'impulsion rectangulaire t1=0,108s.

Enfin, en fonction de la largeur d'impulsion obtenue et de la puissance de crête d'une seule impulsion, par rapport à la courbe du fabricant, vous pouvez juger si la sélection est raisonnable.