说一说预充电路与预充电阻（下）

书接前文，预充电路总是说起来很容易，做起来又是另外一件事。

就像我前面说的那些东西，大多内容像是纸上谈兵，对别人的帮助效果不明显，当然本篇的内容也差不多……。真正厉害的是那些踏实去做的工程师们，可能看起来不起眼，也很少侃侃而谈，但做出来的东西让人放心。

功率电阻用于承受和消耗大量的功率，它们由具有高导热性的材料制成，可实现高效冷却。它们通常设计为与散热器耦合，以便能够消耗大量功率。

对于预充电阻（类似应用刹车电阻），常见的类型如下图中的两种，都是常见的金属铝壳电阻；这两种电阻属于功率电阻中的线绕电阻，但我更喜欢叫绕线电阻，哈哈，这不重要。

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绕线电阻通常是在棒状陶瓷绝缘基体或其他绝缘基体上面绕制电阻丝（如下图），电阻丝为镍铬或锰铜等合金材料，电阻丝的两端连接固定引脚，电阻丝通常涂有非导电涂料，外围使用不同的封装材料封装（例如铝壳封装）。铝壳封装的绕线电阻目前很普遍，其散热能力很强，所以一般适用于大功率应用的场合。还有一种大家熟悉的陶瓷封装的绕线电阻，我们更习惯称之为水泥电阻，不过没有前者频繁用做预充电阻。

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除了绕线电阻外，还有一种电阻方案叫做实心无感陶瓷电阻（如下图），它与绕线电阻主要区别就是它通体导电，完全无电感。它是由粉末状的电阻材料混合后，经过成型、高温烧结、电极处理、封装测试后制成，可以承受高能量、大脉冲的冲击。

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实际上这种电阻我没有使用过，上面的介绍是从网络上获取的信息，这里仅仅当做是一种可能的方案放在这，多一种参考；当然，有做广告的嫌疑，但是真的没有广告费给我……

接下来举一个具体的例子：假设整车中，电池的电压为Us=400V，负载电容C=1000uF，要求的充电时间为0.5s，即在0.5s后，电容充电到90%*Us，即Ut=360V，那么据此来计算预充电阻R的阻值。

根据前面讲到的公式，可以直接得到R=0.5/(0.001*ln10)=217Ω。

然后再把电阻上面的电压波形转换成矩形波，其中上电瞬间电容相当于短路，所以Vp=400V；那么预充电阻的峰值功率=Vp*Vp/R=400*400/217=737W，如果按照0.5倍来降额的话，则需要的电阻单脉冲峰值功率为737*2=1474W。

接着计算矩形波的时间，通过下式，因为电阻与电容两端的电压之和等于Us，所以电容两端的电压为Ut=（1-0.37）Us=0.63*Us，所以τ=217*0.001*ln(2.7)=0.216s，矩形脉宽t1=0.108s。

最后，根据得到的脉宽与单脉冲峰值功率，对比厂家的曲线，即可判断出选型是否合理。

预充电路在使用中需要从整个系统的角度去考虑各个部件的上电时序，在母线的电容未完成预充时，不能打开总线负载（如下图，例如DCDC，需要BMS完成预充后，再去开启DCDC），否则会造成预充电阻流过持续的电流，加重发热，甚至烧毁。

另外，有的厂家是把预充电阻放在负极的，需要我们自己去思考一下彼此的区别。

总结：这一篇把前面没讨论完预充电阻说个大概，在结尾处讨论的整个系统的上电时序，这里面其实有很多事情的，我也在努力总结学习中；所有内容，仅供参考，如有错误，请指出。