Visualizações: 10 Autor: Jason Zeng Horário de publicação: 13/11/2025 Origem: Site
Os resistores de potência são usados para suportar e consumir grandes quantidades de energia e são feitos de materiais com alta condutividade térmica para um resfriamento eficiente. Geralmente são projetados para serem acoplados a um dissipador de calor para poder consumir grande quantidade de energia.
Para resistores pré-carregados, os tipos comuns são os dois na figura abaixo, ambos resistores comuns de metal e alumínio; Esses dois resistores pertencem aos resistores de fio enrolado em resistores de potência.
Os resistores de fio enrolado são geralmente enrolados em um substrato isolante de cerâmica em forma de haste ou em outros substratos isolantes. O fio de resistência é um material de liga, como níquel-cromo ou cobre manganês, e as duas extremidades do fio de resistência são conectadas com pinos fixos. O fio de resistência é geralmente revestido com tinta não condutora e a periferia é embalada com diferentes materiais de embalagem (como embalagens de alumínio). A resistência do enrolamento do pacote de alumínio é muito comum atualmente e sua capacidade de dissipação de calor é muito forte, por isso é geralmente adequado para aplicações de alta potência. Há também uma resistência familiar ao enrolamento da embalagem cerâmica, estamos mais acostumados a chamá-la de resistência ao cimento, mas a primeira não é usada com frequência.
Diagrama de blocos do circuito de pré-carregamento
Processo de inicialização:
Primeiro, o contator negativo principal K fecha e, em seguida, o contator de pré-carga Kp fecha. Quando a diferença de tensão entre as duas extremidades do capacitor C e a bateria permanece <10V (valor recomendado), o contator positivo principal K+ fecha e, finalmente, o contator de pré-carga Kp abre; o processo de inicialização está concluído.
Em circunstâncias normais, o pré-carregamento deve ser concluído dentro de 300ms a 500ms. Em um período de tempo tão curto, a grande quantidade de calor gerada pela corrente que passa pelo fio de resistência ou pelo corpo do resistor não pode ser absorvida pela estrutura do resistor a tempo, então o fio de resistência ou o próprio corpo do resistor tem que suportar a maior parte da energia do pulso. Portanto, precisamos primeiro calcular a energia do pulso durante a inicialização e, em seguida, selecionar uma solução de resistor apropriada.
Para um único pulso, o cálculo da energia é o seguinte:
Se for um pulso contínuo, quando o intervalo de tempo do pulso é muito curto (como menos de 1s), a proporção de energia dissipada na aplicação prática é pequena, geralmente podemos usar a acumulação linear para calcular a energia total do pulso.
Energia total = energia de pulso único x número de pulsos consecutivos e então determine o valor da resistência do resistor pré-carregado:
T = R*C * Ln[(Us - U0)/( Us - Ut)]
Onde:
T= tempo de pré-carga
R= resistência de pré-carga C= capacitância de carga
Us = tensão da bateria
U0= Tensão antes do fechamento da extremidade da carga alta tensão (pode ser expressa como 0)
Ut = tensão final de carga no final da pré-carga
De modo geral, Ut é selecionado como 90% ou 95% da tensão total Us, que é considerada 90%, então a fórmula pode ser expressa da seguinte forma:
T = R*C * Ln10
então R = T/(C * Ln10)
A seguir, dê um exemplo específico de resistência de pré-carga: Suponha que no veículo a tensão da bateria seja Us=400V, a capacitância de carga C=1000uF, o tempo de carregamento necessário seja 500ms, ou seja, após 500ms, o capacitor é carregado a 90%*Us, ou seja, Ut=360V, então calcule o valor da resistência pré-carregada R. De acordo com a fórmula anterior, você pode obter diretamente R=0,5/(0,001*ln10)=217Ω.
Finalmente, a forma de onda da tensão acima da resistência é convertida em uma onda retangular, onde a capacitância instantânea é equivalente a um curto-circuito, então Vp=400V; Então a potência de pico da resistência pré-carregada =Vp*Vp/R=400*400/217=737W, se de acordo com 0,5 vezes para desclassificar, então a potência de pico de monopulso de resistência necessária é 737*2=1474W.
Em seguida calcule o tempo da onda retangular, através da seguinte fórmula, pois a soma da tensão nas duas extremidades do resistor e do capacitor é igual a Us, então a tensão nas duas extremidades do capacitor é Ut= (1-0,37) Us=0,63*Us, então τ
=217*0,001*ln(2,7)=0,216s, largura de pulso retangular t1=0,108s.
Finalmente, de acordo com a largura de pulso obtida e a potência de pico de pulso único, em comparação com a curva do fabricante, você pode julgar se a seleção é razoável.
