家電繼電器失效機(jī)理研究

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1、ChinaApplianceTechnology■■_+家電與控制技術(shù)專題+家電繼電器失效機(jī)理研究美的電器技術(shù)管理部電子工程中心孫志清葉向陽家電繼電器的觸點(diǎn)拉弧過熱、電侵蝕析出物對家電繼電器的可靠性起到關(guān)鍵性的影響。本文通過對觸點(diǎn)材質(zhì)、結(jié)構(gòu)工藝的介紹，以及幾個典型失效案例的分析，闡述拉弧過熱、電侵蝕析出物對家電繼電器失效的幾種關(guān)鍵失效機(jī)理。美曩調(diào)：毫毫簟電■．麓點(diǎn)．失效帆一．可l性．皇火。1前言點(diǎn)，即底部銅層疊加上部銀合金層，如圖繼電器起火一直以來在家電起火事件中l(wèi)。采用冷鐓成型——回火——研磨——酸占有一定

2、的比例，對家用電器的安全使用造洗——研磨——鈍化——超聲波處理工藝復(fù)成極大隱患。繼電器的失效也往往導(dǎo)致家用合而成。電器基本功能喪失，因此家用電器繼電器的2_2觸點(diǎn)材質(zhì)及加工工藝可靠性值得重點(diǎn)關(guān)注和研究。觸點(diǎn)銀合金層材質(zhì)主要有：銀鎳、銀繼電器的失效部位多和觸點(diǎn)相關(guān)，關(guān)鍵氧化鎘、銀氧化錫、銀氧化錫銦等幾種。含在觸點(diǎn)材料和動作機(jī)構(gòu)的可靠性上。繼電器銀量一般在8S％以上。銀鎳觸點(diǎn)材質(zhì)特點(diǎn)是失效原因是多種多樣的，從失效分析統(tǒng)計的合金基本上互不相熔，所以大多是用粉末混情況來看，繼電器的主要失效體多發(fā)生在觸合制造的。具有電

3、阻率低、導(dǎo)電性好、電磨點(diǎn)材料、強(qiáng)電一側(cè)設(shè)計結(jié)構(gòu)問題上。我們通損小、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但抗熔焊性能較差。銀過大量的市場外退及電壽命試驗失效不良品氧化鎘觸點(diǎn)因氧化鎘高溫升華特性，對觸點(diǎn)分析，發(fā)現(xiàn)了多種多樣的失效模式和機(jī)理，耐拉弧性能有很大益處，因此被廣泛使用，現(xiàn)總結(jié)出幾種具典型特征的失效案例，在此但鎘為對人體有害元素，已經(jīng)受限制使用。與大家分享。銀氧化錫觸點(diǎn)的耐燒損、抗粘連、抗材料轉(zhuǎn)移特性都優(yōu)于銀氧化鎘，但加工工藝相對困2繼電器觸點(diǎn)簡介難。銀氧化錫銦觸點(diǎn)添加Inz03對改善銀與氧2．1觸點(diǎn)工藝結(jié)構(gòu)化錫之間的潤濕性有好處

4、，同時IntO。在830℃目前，家用電器繼電器多采用復(fù)合觸的分解對改善觸點(diǎn)的抗熔焊性也有好處。過程中狀態(tài)截圖。調(diào)器運(yùn)行參數(shù)的輸入界面，如修改運(yùn)行頻可實現(xiàn)的具體功能如下：率、電流、過載、溫度等參數(shù)以便達(dá)到變頻I．實時監(jiān)控系統(tǒng)可提供給設(shè)計人員空調(diào)空調(diào)囂系統(tǒng)的最佳運(yùn)行狀態(tài)。測試運(yùn)行時的各種狀態(tài)參數(shù)，如室內(nèi)外各種溫度、壓縮機(jī)排氣溫度、電子膨脹閥開度、參考文獻(xiàn)整機(jī)系統(tǒng)工作電流、功率、頻率等。I施聯(lián)玉等高穩(wěn)定的線性光隔離電路電子技術(shù)應(yīng)用1o05~第ll期34頁2實時監(jiān)控系統(tǒng)還能提供給設(shè)計人員室外2康華光等電子技術(shù)基礎(chǔ)高等

5、教育出版機(jī)紺控制器自身運(yùn)行的各種狀態(tài)，如定時器時社~998．33}-333頁間、通信狀態(tài)、電流保護(hù)、系統(tǒng)過載保護(hù)等。3馬忠梅單片機(jī)的c語言應(yīng)用程序設(shè)計北京航空航人大學(xué)出版社，2033．10[一l03頁3實時監(jiān)控系統(tǒng)提供給設(shè)計人員修改空TPapersI論文·論述2．3觸點(diǎn)加工工藝4繼電器起火機(jī)理分析觸點(diǎn)加工工藝分為粉末冶金合金工藝家電起火部分原因來自于繼電器，雖然和內(nèi)氧化熔煉工藝，粉末冶金合金工藝加發(fā)生的頻次并不高，但造成f損失巨大而且工的觸點(diǎn)電阻率相對較大、耐機(jī)械磨損，影響惡劣，因此值得重點(diǎn)關(guān)注。但銀氧化錫觸

6、點(diǎn)均勻混合困難，密度較4．1爬電放電起火低，易出現(xiàn)空隙等問題。內(nèi)氧化熔煉工藝我們知道，家用小功率繼電器觸片間的加工的觸點(diǎn)導(dǎo)熱、導(dǎo)電性相對較好，銀氧電氣間隙一般很小，有的甚至在2ram左右?；a觸點(diǎn)合金質(zhì)密度較易保證但銀錫合金正常情況下，這樣的電氣間隙并不至引起放中的錫充分氧化困難。電的發(fā)生。但在固定觸片的非金屬結(jié)構(gòu)件表面，存在爬電放電的隱患。這是因為繼電器一3繼電器觸點(diǎn)導(dǎo)致的失效分析觸點(diǎn)通斷拉弧析出物會濺射到非金屬結(jié)構(gòu)件一_一一觸點(diǎn)粘連是最具典型的失效模式之的表面，如果距離觸點(diǎn)近且電器間隙過小，擊日一觸點(diǎn)拉弧

7、析出物終將導(dǎo)致非金屬結(jié)構(gòu)件表面，在壽命測試、市場外退早返品中多有I一_發(fā)生，但粘連發(fā)生后解體觀察的形貌、機(jī)爬電放電的發(fā)生。隨著析出物的積累，放電翳l霪理存在一定的差異性。本文選取三種典型過熱最終引燃結(jié)構(gòu)件。如圖9、lO為爬電放電案例進(jìn)行分析。引燃圖及局部放大圖。3．1觸點(diǎn)面熔融粘連4．2另一類爬電放電起火繼電器動作拉弧產(chǎn)生的觸點(diǎn)融化可能導(dǎo)部分繼電器結(jié)構(gòu)與安裝方向有一定的關(guān)致合金(非共熔)組分分層的發(fā)生。本案例系。如圖11所示，采取正向安裝使用時，觸為銀氧化錫觸點(diǎn)，觸點(diǎn)中氧化錫的比重遠(yuǎn)小點(diǎn)通斷拉弧析出物沉降簧片

8、跟部，積累到一于銀，拉弧熔融后出現(xiàn)了金屬氧化物浮于觸定時將導(dǎo)致爬電放電發(fā)生，最終導(dǎo)致繼電器點(diǎn)表面的現(xiàn)象(圖3)，導(dǎo)致表面組分的根非金屬底座的引燃。本性變化，錫的含量顯著增加。(圖2為電4．3觸點(diǎn)粘連失效模式中的“橋連”案鏡形貌、圖4為邊緣出未熔融區(qū)的能譜成分例。也同時發(fā)生了繼電器起火現(xiàn)象。分析、圖5為熔融區(qū)的能譜成分分析)我們知道氧化錫的導(dǎo)電性較差，這種情況將導(dǎo)致5觸點(diǎn)不閉合導(dǎo)致的失效機(jī)理分析接觸電