预充电电阻的选型

几天前，在硬件讨论小组中，我看到一位质量管理工程师问为什么预充电电阻故障率很高。想到之前接触过预充电电阻的选择，我将在这里分享这些方法。

一般来说，预充电阻采用水泥电阻，外观看起来像白色水泥，实际上是陶瓷材料，内部是金属绕线电阻。

选择水泥电阻时，一般会考虑最坏的情况，即直流恒压源U给RC电路充电时，电阻R上消耗的功率为

充电峰值电流限制R的最小值，以确保前电路没有短路保护

根据RC电路时间常数知道τ时间电容器基本充电完成，这里限制了R的最大值，使R值过大影响启动速度。

接下来，重点关注电阻加热对电阻寿命的影响。

内部金属绕线的温升来自三部分：

1. 启动时的冲击电流：一般来说，预充电应在1秒内完成，因此不考虑热量从金属绕线传递到陶瓷材料，即所有热量都会导致金属绕线的温度升高
2. 余热频繁重启
3. 机内环温

下面计算各部分贡献的温升

1. 根据上述选择电阻，根据规格找出内部金属绕线的重量m（g），金属绕线的比热容c（J/g·℃），上述计算的能量温升，注意温升不得超过金属熔点，一般要给予足够的安全裕度，如果超过，则选择多个电阻串联使用，即金属绕的重量加倍。
2. 假设机器每隔T秒重启一次，平均功率为，规格中发现的电阻Rth热阻，计算频繁重启引起的温升。
3. 通过实测得到机器内靠近电阻的环温

金属绕线的最高温度是

最后，根据经验公式计算电阻可承受的启动次数，并可发送给制造商。一般公式形式为

，其中a和b为常数。