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ZHCUCC5 September 2024

2.2.1 设计原理

概括来说，无源预充电电路是一种简单的 RC 电路，可以表示为指数衰减功能。使用方程式 1 计算电容器上的电压：

方程式 1.

V_{C} = V_{S} \times (1 - e^{\frac{- t}{τ}})

其中

V_S 是系统电压
时间常数 τ 或 Tau 决定充电速率

对于该系统，5τ 过后，预充电周期视为已完成。有些系统可能需要超过 5τ 的充电时间，才能确保主接触器两端的压降满足接触器开关要求。所需的系统电阻根据时间常数公式（方程式 2）计算得出：

方程式 2.

5 \times τ = 5 \times R \times C = 0.5 s e c o n d s

代入直流链路电容并求解 R，系统电阻为 50Ω。在电源路径的所有元件中，预充电功率电阻器的功耗最大。但是，该元件的尺寸并非是在考虑峰值功率或平均功率的情况下确定的。要确定电阻器的大小，脉冲能量和长度最为重要。能量可以通过两种方式计算：作为随时间变化的功率积分（方程式 3）和作为电容器的函数（方程式 4）：

方程式 3.

E = \int_{0}^{0.5} 20,000 \times e^{\frac{- 2 \times t}{0.1}} d t \approx 1000 J

方程式 4.

E = \frac{1}{2} C V^{2} = 1000 J