Seleção de circuito de pré-carga e resistor de pré-carga

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 semelhante a uma 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 embalagem de alumínio). A resistência ao 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.

Em circunstâncias normais, o pré-carregamento deve ser concluído dentro de 300ms a 500ms, em tão pouco tempo, a corrente através do fio de resistência ou corpo do resistor gerada pelo alto calor tarde demais para ser absorvida pelo esqueleto de resistência, o fio de resistência ou o próprio resistor terá que suportar a maior parte da energia do pulso. Portanto, devemos primeiro calcular a energia do pulso na partida e depois escolher o esquema de resistência apropriado.

Se for um pulso único, a energia é calculada da seguinte forma:

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:

Resolva a resistência

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 da extremidade da carga fechar alta tensão (pode ser expressa como 0) Ut = tensão final da 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 reduzir, então a potência de pico 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.