袁志偉 白海霞 李俊偉

摘要：本文對車載充電機(jī)進(jìn)行簡單介紹 ，對吉利帝豪EV450車載充電機(jī)無法充電故障進(jìn)行了深入分析，基于此車載充電機(jī)電路原理，結(jié)合整車表現(xiàn)，針對電性應(yīng)力、溫度應(yīng)力進(jìn)行分析，最終得出導(dǎo)致此故障的根本原因。

關(guān)鍵詞：車載充電機(jī);電性應(yīng)力;溫度應(yīng)力

前言

區(qū)別于非車載充電機(jī)，車載充電機(jī)是安裝在整車上，將電網(wǎng)220V交流電經(jīng)整流、升壓、濾波后，轉(zhuǎn)化為380V～420V直流電為動力電池提供能量的變壓裝置。同時，目前市場上的主流產(chǎn)品還將充電模塊與高壓配電、高低壓轉(zhuǎn)化模塊進(jìn)行了集成，負(fù)責(zé)為整車高壓用電器分配電能，并為12V蓄電池提供電能。

1.故障件失效確認(rèn)

通過整車測試，確認(rèn)了導(dǎo)致整車無法交流充電的根本原因是車載充電機(jī)內(nèi)部故障。通過對發(fā)生故障車載充電機(jī)進(jìn)行整機(jī)測試、拆機(jī)分析（見圖1 a/b/c）發(fā)現(xiàn)失效部件為PCB板全橋LLC自舉二極管D33與分壓電阻R168。通過模擬失效模式，確認(rèn)為D33先損壞，后導(dǎo)致R168損壞，具體見圖4與圖5。，

1.1故障件損壞確認(rèn)

1.2 模擬失效驗(yàn)證

輸入電壓：220VAC;輸出電壓：360V/5A。測試一：D33短路開機(jī)充電一段時間，然后R168燒壞開路，充電機(jī)輸出1.3A ，見圖2（a）;測試二：D33正常&R168開路開機(jī)充電一段時間，二極管仍然正常，充電機(jī)輸出1.3A，見圖2（b）。

2. 電路原理分析

如圖3所示，正常工作時T1/T4組成1對橋臂，T2/T3組成另1對橋臂，2路橋臂交替導(dǎo)通向副邊傳遞能量;當(dāng)T1的驅(qū)動回路壞掉后，只剩下一半即T2/T3橋臂工作，向副邊傳遞能量，而且LLC中的諧振參數(shù)按照全橋設(shè)計，一半電路工作后，帶載能力急劇下降，只能在輕載下定頻工作;在放電工作模式時，原邊變副邊，此時MOS管驅(qū)動關(guān)掉，用MOS管體二極管作為整流工作，不需要驅(qū)動脈沖，所以D33損壞對放電沒影響。

3.D33失效原因分析

通過對失效部分電路原理分析，發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致D33失效的末端因素有電性應(yīng)力、溫度應(yīng)力兩種。

3.1 電性應(yīng)力分析

二極管D33規(guī)格為Vrrm=600V，If=1A，Ifsm=20A。 經(jīng)過測試，開機(jī)時尖峰電流最大到1.6A，在規(guī)格內(nèi)，正常充電與開關(guān)機(jī)時，電流、電壓均在使用范圍內(nèi)。

開機(jī)狀態(tài)下，輸入電壓：220VAC;輸出電壓：360V/5A（CH1：D33反向電壓;CH4：D33電流），D33電壓電流在規(guī)格范圍內(nèi)。

充電狀態(tài)下，輸入電壓：220VAC;輸出電壓：360V/5A（CH1：D33反向電壓;CH4：D33電流），D33電壓電流在規(guī)格范圍內(nèi)。

關(guān)機(jī)狀態(tài)下，輸入電壓：220VAC;輸出電壓：360V/5A（CH1：D33反向電壓;CH4：D33電流），D33電壓電流在規(guī)格范圍內(nèi)

3.2 溫度應(yīng)力分析

二極管D33溫度范圍為 -65℃～175℃。在環(huán)境溫度85℃，水溫65℃開機(jī)滿載老化過程中二極管溫度為106℃，在使用范圍內(nèi)。 當(dāng)使用充電寶和8A充電槍充電，在最高頻率并對應(yīng)輸出電流為3.2A時，D33溫度超標(biāo)燒壞;且發(fā)現(xiàn)當(dāng)前庫存品D33溫度不超標(biāo)。

滿載充電情況下（環(huán)境溫度85℃，水溫65℃）：輸入電壓：220VAC;輸出電壓：360V/16A（CH1：D33反向電壓），D33電壓在規(guī)格范圍內(nèi)，溫度為106℃。

滿載充電12H情況下（環(huán)境溫度85℃，水溫65℃）：輸入電壓：220VAC;輸出電壓：360V/16A（CH1：D33反向電壓），D33電壓在規(guī)格范圍內(nèi)，溫度為106℃。

使用8A交流充電連接設(shè)備充電，在最高頻率并對應(yīng)輸出電流為3.2A時，D33溫度超標(biāo)損壞。

4. 結(jié)論

通過整車測試，確認(rèn)了導(dǎo)致整車無法交流充電的根本原因是車載充電機(jī)內(nèi)部故障。通過對發(fā)生故障車載充電機(jī)進(jìn)行整機(jī)測試、拆機(jī)分析（見圖1、圖2、圖3）發(fā)現(xiàn)失效部件為PCB板全橋LLC自舉二極管D33與分壓電阻R168。通過模擬失效模式，確認(rèn)為D33先損壞，后導(dǎo)致R168損壞。通過對電性應(yīng)力、溫度應(yīng)力的深入分析，最終鎖定導(dǎo)致D33損壞的根本原因?yàn)檎囀褂?A交流充電連接設(shè)備充電時，在最高頻率并對應(yīng)輸出電流為3.2A時，D33溫度超標(biāo)所致。

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