陶軍來

摘 要：文章為JJD150間歇刮水繼電器的故障分析。文章主要針對該產(chǎn)品在改進過程中出現(xiàn)的一些主要問題，然后對間歇刮水繼電器故障進行分析，最后提出故障解決措施，并引出對前期策劃的思考。

關(guān)鍵詞：繼電器；間歇刮水；助焊劑；PCB

中圖分類號：U463.855 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）08-0076-02

JJD150間歇刮水繼電器為一款汽車上實現(xiàn)刮水電機間歇刮水以及在洗滌器噴水后延時刮水功能的應(yīng)用類繼電器。2014年8月該產(chǎn)品在隨整車上市后出現(xiàn)大量的質(zhì)量問題，給客戶和公司造成了巨大損失。

1 JJD150間歇刮水繼電器

JJD150間歇刮水繼電器及工作波形如圖1所示，其功能為打開ACC開關(guān)，且打開間歇刮水開關(guān)后，控制刮水電機以3-6S的周期低速檔工作，直至關(guān)閉間歇刮水開關(guān)。

2 間歇刮水繼電器原理分析

整車刮水系統(tǒng)原理如圖2所示。

電源經(jīng)D2、Q1發(fā)射極、R4、R5、R8接負極，Q1導(dǎo)通，繼電器線圈得電，常開觸點與動觸點接通，刮水電動機低速繞組經(jīng)繼電器常開觸點接負極，開始轉(zhuǎn)動，當(dāng)刮水電動機自停觸點與內(nèi)部的搭鐵銅環(huán)接觸時，電源經(jīng)Q2發(fā)射極、R7、R6、D3接負極，Q2導(dǎo)通，從而導(dǎo)致Q1截止，繼電器已閉合的常開觸點釋放，刮水電動機低速繞組經(jīng)繼電器常閉觸點接負極，繼續(xù)轉(zhuǎn)動。與此同時，電源經(jīng)C4、R6、D3接負極，給C4充電，當(dāng)刮水電動機自停觸點與刮水電動機內(nèi)部接正極的銅環(huán)接觸時，低速繞組兩端短接，刮水電動機停止運轉(zhuǎn)，這時C4兩端的電壓維持Q2導(dǎo)通，使Q1繼續(xù)截止，刮水電動機保持靜止，從而形成一個停息時間（間歇時間），其時長由C4、R7的時間常數(shù)決定。開關(guān)打到間歇檔，電容C2充電，三極管T2導(dǎo)通，繼電器J1吸合。電源經(jīng)繼電器J1常開觸點給雨刮電機低速檔供電。

3 間歇刮水繼電器故障分析

正常零件上臺架通電，雨刮開關(guān)打到OFF或者INT，雨刮電機分別是不轉(zhuǎn)和以3～6 s間歇低速轉(zhuǎn)動，但是售后返回的故障件上臺架一通電，雨刮開關(guān)無論打到OFF或者INT，雨刮電機均以低速檔常轉(zhuǎn)。

根據(jù)經(jīng)驗補焊間歇刮水繼電器三極管T2三個管腳，故障未消失，把T2焊下來，萬用表檢測三極管功能正常，重新把三極管焊到PCB板上，間歇刮水繼電器故障消失，如圖3所示。

為了了解故障件內(nèi)部工作過程與正常件的差異，重新找來問題件，用示波器抓取4個關(guān)鍵點的波形，如圖4所示。

正常件間歇刮水開關(guān)接通時，工作于間歇刮水功能，測試點1電壓在12 V左右波動，測試點2電壓0.7 V，測試點3電壓1.5 V，測試點4電壓1.2 V左右，符合前面原理圖介紹的階段2開始時的波形特征，如圖5所示。

故障件測試點4電壓始終無法升到12 V，如圖6所示，繼電器J1始終處于得電吸合狀態(tài)，電源經(jīng)繼電器J1常開觸點持續(xù)給雨刮電機供電，然而繼電器J1經(jīng)檢測功能正常，由此判斷三極管T2集電極C與發(fā)射極E之間短路。

進一步調(diào)查三極管T2常導(dǎo)通原因發(fā)現(xiàn)，三極管管腳殘留助焊劑，每塊PCB板過波峰焊前設(shè)備自動先噴一層助焊劑（目視不可見），波峰焊后線路板沒清洗殘留助焊劑，長時間吸水漏電導(dǎo)致三極管T2管腳間漏電，如圖7所示。

此外，發(fā)現(xiàn)三極管T2的三個焊盤過近，加大了助焊劑使管腳間漏電的風(fēng)險，如圖8所示。

PCB波峰焊后未清洗殘留的助焊劑，三極管T2三個焊盤距離過近，間歇刮水繼電器長時間高溫高濕環(huán)境下助焊劑吸水致B、C極漏電，相當(dāng)于在三極管T2的B、C間接一個上拉電阻，三極管會偏置導(dǎo)通，繼電器吸合，造成刮水電機常轉(zhuǎn)，如圖9所示。

前期分析三包件把三極管T2從線路板上焊接下來，再焊上去零件恢復(fù)正常，正是因為焊接時此處線路板受熱，助焊劑揮發(fā)，T2管腳間恢復(fù)正常絕緣狀態(tài)，零件故障消失。由此可得出造成故障是間歇刮水繼電器三極管T2管腳殘留助焊劑及PCB焊盤距離過近所致。

4 故障解決措施及成效

根據(jù)故障分析得出根本原因，得出兩項解決措施，即：①線路板焊接后PCB超聲波清洗機自動清洗助焊劑并吹干；②優(yōu)化PCB板的布局：把三極管T2和電阻R5引腳焊盤拉開0.5 mm以上。通過對產(chǎn)品的改進，跟蹤產(chǎn)品在市場上的表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品經(jīng)改進后在市場抱怨和索賠數(shù)量急劇減少，收到了很好的成效，每千臺發(fā)生故障的比例逐漸下降比例如圖10所示。

5 結(jié) 語

通過對JJD150間歇刮水繼電器故障問題的分析，可以看到，如果我們在產(chǎn)品開發(fā)時多了解助焊劑的特性，考慮到PCB焊盤間距要求，在早期進行充分的策劃，大量的問題可以避免，這不僅可以節(jié)約大量成本，更可以大量的降低損失。雖然最后這些都問題得到了解決，而且成效非常明顯，但回頭分析這些問題時，都可以發(fā)現(xiàn)或多或少都是前期工作中的疏忽或失誤。所以我們應(yīng)明白先期策劃的重要性，這也是我們以后應(yīng)該思考的問題。

參考文獻：

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