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汽車應(yīng)急啟動電源漏電失效全面分析

來源:昂佳汽車應(yīng)急啟動電源 作者:昂佳科技 點(diǎn)擊:發(fā)表時間:2019-11-14 22:05:51

  什么是汽車應(yīng)急啟動電源?汽車應(yīng)急啟動電源的出現(xiàn),給人們,尤其是廣大車主帶來了很大福音。這種電源智能且系統(tǒng)簡單、操作方便,具有高可靠性、可監(jiān)視性以及免維護(hù)性等特點(diǎn),用于汽車虧電或者其他原因無法啟動汽車的時候能啟動汽車,同時將充氣泵與應(yīng)急電源、戶外照明等功能結(jié)合起來,是戶外出行必備的產(chǎn)品之一。

汽車應(yīng)急啟動電源

  近日,某檢測公司接到客戶反映,其生產(chǎn)的一批汽車應(yīng)急啟動電源,經(jīng)海運(yùn)出貨,在庫房存放三個月后,發(fā)現(xiàn)漏電現(xiàn)象。部分充滿電的產(chǎn)品(12V),在經(jīng)過一段時間后電壓降為1V以下。經(jīng)初步評估后,疑似為電容 (C16)失效引起,故對失效位置進(jìn)行原因分析。NG樣品圖如下。

NG樣品圖

一、故障位置分析

汽車應(yīng)急啟動電源電路圖

  汽車應(yīng)急啟動電源電路圖如上所示。C16電容連接電芯正負(fù)極,如發(fā)生失效,會導(dǎo)致電芯逐步漏電。周邊其它電容處于保護(hù)電路中,失效概率相對較小。

  汽車應(yīng)急啟動電源自耗電:即MCU進(jìn)入休眠后的電流消耗。先將產(chǎn)品接入充電器進(jìn)行激活,待產(chǎn)品電量指示燈熄滅,靜置5-10s后,將能夠測試到uA級別的電流表串接在電池到PCBA板的負(fù)線(黑線)或正線(紅線)的連接線中,讀取出此時的電流表讀數(shù),即為自耗電。測試結(jié)果應(yīng)≤200uA。

二、電芯量測

  將汽車應(yīng)急啟動電源主板與電芯的連接斷開,接入12V電源,然后用萬用表分別對OK、NG樣品進(jìn)行自耗電量測 。結(jié)果如下表所示:

汽車應(yīng)急啟動電源電芯檢測表

  由表可知,部分NG樣品沒有檢測到自耗電偏大現(xiàn)象。其中NG2#、NG 8# 和NG 13#樣品,其漏電流已小于≤200uA的標(biāo)準(zhǔn)。這說明NG樣品處于一個不穩(wěn)定狀態(tài),在長期放置后會發(fā)生回復(fù)。

  對NG 8#樣品進(jìn)行長期通電測試,發(fā)現(xiàn)其漏電流會有一個逐步增大過程,但隨后又會逐漸變小。

三、Thermal熱點(diǎn)偵測

汽車應(yīng)急啟動電源電路板OK和NG樣品熱點(diǎn)偵測

  利用熱點(diǎn)偵測顯微鏡,對汽車應(yīng)急啟動電源電路板OK和NG樣品進(jìn)行熱點(diǎn)偵測。切斷電芯連線并接入12V直流電源,同時用電流表偵測自耗電電流。

NG 14#樣品    漏電流440μA

NG 14#樣品    漏電流440μA

  1.NG 14#樣品C16電容處,在lock-In模式下的最大溫度變化量62.88mK(0.06288℃),溫度變化明顯高于良品。

  2.C16、R17所處的回路有明顯的漏電流,實(shí)測R17電阻未見異常;因此懷疑C16電容異常。

附近C15電容未發(fā)現(xiàn)異常。

OK 2#和NG 13#樣品進(jìn)行熱點(diǎn)偵測

  對OK 2#和NG 13#樣品進(jìn)行熱點(diǎn)偵測,發(fā)現(xiàn)C16電容通電前后溫度變化不明顯。未發(fā)現(xiàn)異常。

四、鹽水試驗(yàn)

  配置20%的氯化鈉溶液,用棉簽將氯化鈉溶液分別涂抹到C16電容單體、OK 1#樣品和NG  2#樣品的C16上,用氣槍輕輕吹拭并靜止數(shù)小時。待電容表面干燥后對電路板正負(fù)極兩端進(jìn)行接線測試,用微安表測量漏電流,結(jié)果如下表所示。

鹽水試驗(yàn)

  由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,經(jīng)鹽水實(shí)驗(yàn)后,發(fā)生回復(fù)的NG 樣品漏電流會再次變大。而電容單體和OK 樣品無此現(xiàn)象。推測NG樣品的C16電容表面可能存在微裂紋。

五、切片分析

NG  14#樣品切片分析

NG  14#樣品切片分析—電容C16 (漏電流440μA)

  NG  14#樣品C16電容右下角發(fā)現(xiàn)明顯裂紋,裂紋與PCB板約成45°夾角,推測可能和應(yīng)力有關(guān)。

NG  3#樣品切片分析

NG  3#樣品切片分析—電容C16(漏電流525μA)

  NG  3#樣品C16電容發(fā)現(xiàn)內(nèi)電極層厚度異?,F(xiàn)象,但未發(fā)現(xiàn)此異常會導(dǎo)致短路。

六、結(jié)論

汽車應(yīng)急啟動電源漏電失效分析

  1.NG樣品處于不穩(wěn)定狀態(tài)。部分漏電的NG樣品在長期放置后會恢復(fù)正常。但此樣品在重新長時間加電下,漏電流會再次變大。

  2.Thermal熱點(diǎn)偵測結(jié)果表明,部分NG樣品的C16電容通電前后溫度差異明顯,有較大漏電流產(chǎn)生。

  3.對部分恢復(fù)正常的NG樣品C16電容進(jìn)行鹽水實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明漏電流會再次變大,而OK樣品和電容單體無此現(xiàn)象發(fā)生。推測NG樣品的電容表面可能存在微裂紋。

  4.對14#NG樣品的C16電容進(jìn)行切片。發(fā)現(xiàn)電容右下角有明顯裂紋,裂紋與PCB板約成45°夾角,推測受應(yīng)力影響。經(jīng)和客戶的溝通調(diào)查,PCB的分板方式有較大嫌疑。盡快幫助客戶分析解決汽車應(yīng)急啟動電源漏電失效問題。

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