प्री-चार्जिंग सर्किट और प्री-चार्ज रेसिस्टर चयन

पावर रेसिस्टर्स का उपयोग बड़ी मात्रा में बिजली का सामना करने और उपभोग करने के लिए किया जाता है, और वे कुशल शीतलन के लिए उच्च तापीय चालकता वाली सामग्रियों से बने होते हैं। बड़ी मात्रा में बिजली की खपत करने में सक्षम होने के लिए इन्हें आमतौर पर हीट सिंक से जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया जाता है।

प्रीचार्ज्ड रेसिस्टर्स के लिए, सामान्य प्रकार नीचे दिए गए चित्र में दो हैं, दोनों सामान्य धातु एल्यूमीनियम शेल रेसिस्टर्स; ये दो प्रतिरोधक विद्युत प्रतिरोधकों में तार-घाव प्रतिरोधकों से संबंधित हैं।

तार घाव प्रतिरोधक आमतौर पर रॉड जैसे सिरेमिक इंसुलेटिंग सब्सट्रेट या अन्य इंसुलेटिंग सब्सट्रेट पर घाव होते हैं। प्रतिरोध तार एक मिश्र धातु सामग्री है जैसे निकल क्रोमियम या मैंगनीज तांबा, और प्रतिरोध तार के दोनों सिरे निश्चित पिन से जुड़े होते हैं। प्रतिरोध तार को आमतौर पर गैर-प्रवाहकीय पेंट के साथ लेपित किया जाता है, और परिधि को विभिन्न पैकेजिंग सामग्री (जैसे एल्यूमीनियम शेल पैकेजिंग) के साथ पैक किया जाता है। एल्यूमीनियम शेल पैकेज का घुमावदार प्रतिरोध वर्तमान में बहुत आम है, और इसकी गर्मी अपव्यय क्षमता बहुत मजबूत है, इसलिए यह आम तौर पर उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। एक परिचित सिरेमिक पैकेज वाइंडिंग प्रतिरोध भी है, हम इसे सीमेंट प्रतिरोध कहने के लिए अधिक उपयोग करते हैं, लेकिन पूर्व का अक्सर उपयोग नहीं किया जाता है।

प्री-चार्जिंग सर्किट का ब्लॉक आरेख

पावर-ऑन प्रक्रिया:

सबसे पहले, के-मुख्य नकारात्मक संपर्ककर्ता बंद हो जाता है, फिर केपी प्री-चार्जिंग संपर्ककर्ता बंद हो जाता है। जब कैपेसिटर C और बैटरी के दोनों सिरों के बीच वोल्टेज का अंतर <10V (अनुशंसित मान) रहता है, तो K+ मुख्य पॉजिटिव कॉन्टैक्टर बंद हो जाता है, और अंत में Kp प्री-चार्जिंग कॉन्टैक्टर खुल जाता है; पावर-ऑन प्रक्रिया पूरी हो गई है.

सामान्य परिस्थितियों में, प्री-चार्जिंग को 300ms से 500ms के भीतर पूरा करना आवश्यक है। इतने कम समय में, प्रतिरोध तार या प्रतिरोधक निकाय से गुजरने वाली धारा से उत्पन्न गर्मी की बड़ी मात्रा को प्रतिरोधक के ढांचे द्वारा समय पर अवशोषित नहीं किया जा सकता है, इसलिए प्रतिरोध तार या अवरोधक निकाय को अधिकांश पल्स ऊर्जा को स्वयं ही वहन करना पड़ता है। इसलिए, हमें पहले स्टार्टअप के दौरान पल्स ऊर्जा की गणना करने की आवश्यकता है, और फिर एक उपयुक्त अवरोधक समाधान का चयन करना होगा।

एकल पल्स के लिए, ऊर्जा गणना इस प्रकार है:

यदि यह एक सतत नाड़ी है, जब नाड़ी का अंतराल समय बहुत कम होता है (जैसे कि 1s से कम), व्यावहारिक अनुप्रयोग में विलुप्त ऊर्जा का अनुपात छोटा होता है, तो हम आम तौर पर कुल नाड़ी ऊर्जा की गणना करने के लिए रैखिक संचय का उपयोग कर सकते हैं।

कुल ऊर्जा = एकल पल्स ऊर्जा x लगातार पल्स की संख्या और फिर पूर्व-चार्ज अवरोधक का प्रतिरोध मान निर्धारित करें:

                    

टी = आर*सी * एलएन[(हमें - यू0)/( हमें - यूटी)]

कहाँ:

टी= प्रीचार्ज समय

आर= प्रीचार्ज प्रतिरोध सी= लोड कैपेसिटेंस

हमें = बैटरी पैक वोल्टेज

U0= लोड अंत बंद होने से पहले वोल्टेज उच्च वोल्टेज (0 के रूप में व्यक्त किया जा सकता है)

यूटी = प्रीचार्ज के अंत में लोड एंड वोल्टेज

सामान्यतया, यूटी को कुल वोल्टेज यूएस के 90% या 95% के रूप में चुना जाता है, जिसे 90% माना जाता है, इसलिए सूत्र को निम्नानुसार व्यक्त किया जा सकता है:

टी = आर*सी * एलएन10

फिर आर = टी/(सी * एलएन10)

अगला, प्रीचार्ज प्रतिरोध का एक विशिष्ट उदाहरण दें: मान लें कि वाहन में, बैटरी वोल्टेज Us = 400V है, लोड कैपेसिटेंस C = 1000uF है, आवश्यक चार्जिंग समय 500ms है, अर्थात, 500ms के बाद, कैपेसिटर 90% * Us, यानी, यूटी = 360V पर चार्ज किया जाता है, फिर प्री-चार्ज प्रतिरोध आर के प्रतिरोध मूल्य की गणना करें। पिछले सूत्र के अनुसार, आप सीधे प्राप्त कर सकते हैं R=0.5/(0.001*ln10)=217Ω.

अंत में, प्रतिरोध के ऊपर वोल्टेज तरंग को एक आयताकार तरंग में परिवर्तित किया जाता है, जहां तात्कालिक समाई शॉर्ट सर्किट के बराबर होती है, इसलिए Vp=400V; फिर पूर्व-चार्ज प्रतिरोध की चरम शक्ति =Vp*Vp/R=400*400/217=737W, यदि 0.5 गुना के अनुसार व्युत्पन्न है, तो आवश्यक प्रतिरोध मोनोपल्स शिखर शक्ति 737*2=1474W है।

फिर निम्न सूत्र के माध्यम से आयताकार तरंग के समय की गणना करें, क्योंकि रोकनेवाला और संधारित्र के दोनों सिरों पर वोल्टेज का योग हमारे बराबर है, इसलिए संधारित्र के दोनों सिरों पर वोल्टेज यूटी = (1-0.37) यूएस = 0.63 * यूएस है, इसलिए τ

=217*0.001*ln(2.7)=0.216s, आयताकार पल्स चौड़ाई t1=0.108s।

अंत में, प्राप्त पल्स चौड़ाई और एकल पल्स पीक पावर के अनुसार, निर्माता के वक्र की तुलना में, आप यह तय कर सकते हैं कि चयन उचित है या नहीं।