军用电磁继电器失效分析研究
4.2 失效案例二
失效背景:某型密封混合延时继电器发生功能失效,元器件失效模式初步判断为常开触点通电时不吸合。其保护电路示意图如图7所示。送检失效件、对比件各一只。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/201809/388672.htm
失效分析:失效检测项目及结果如表3所示。根据两只失效继电器的外部绕组测量和开封检查结果发现绕组正负极接线端子内部引线均过流熔断(见图8),再检查电路部分发现延时控制电路输入保护电路是由一只SY2039型双向电压瞬态抑制二极管和一只1 A的整流二极管串联组成,测量发现两只失效件中的SY2039型电压瞬态抑制二极管均已被击穿而1 A的整流二极管均完好。从延时控制电路的阻抗值可以看出
这两只失效件的延时控制电路均已不同程度受损。
如图7所示,SY2039型双向电压瞬态抑制二极管的击穿电压V(BR)=35.1~42.9 V,它被电压击穿说明当时输入电压一定超过了V(BR)的击穿电压范围,使它们均被击穿烧毁。Z1A整流二极管仍然完好说明当时的高电压一定是正向电压而不是反向电压,延时控制电路虽然受损但电路中各个元器件外观完好。延时电路仍然存在一定的阻抗说明当时的过高电压是瞬态过压,而不是稳态过压,因为如果是稳态过压就一定会使延时控制电路产生严重过流烧毁,电路的阻抗不可能仍然存在相当大的阻值。
电路中各元器件也不可能外观保持完好。失效分析结论:综上分析可以判断出该密封混合延时继电器的损坏是由于绕组输入端存在正向瞬态过高电压导致内部SY2039双向电压瞬态抑制二极管保护导通,致使继电器绕组正负极端子内部引线过流熔断,延时继电器过压受损。
5 结语
针对电磁继电器,总结了进行失效分析的一般流程,对常见的失效模式与失效机理开展了研究,并完成了两个失效案例分析。通过失效分析,对电磁继电器的工艺提出改进建议和可靠性改进措施,可为提高电磁继电器的固有可靠性提供支持。要提高电磁继电器可靠性,必须从电磁继电器的失效机理出发,采取切实可行的措施。在生产过程中要加强工艺控制和管理,如改进机械部件的生产工艺和安装技术,提高机械部件的精度,机械部件成型后延长应力释放期,清理封装内的多余物与残留物,控制腔内气体以及化学残留物成分,改进密封性工艺并加强密封性检查,严格控制线圈绕制过程中的机械损伤,线圈引线应留出足够的余量,控制各个焊接处的焊接参数,避免内部焊接不牢带来的失效。使用过程中,应该注意选用额定电流较大的电磁继电器型号,以增大负载余量,减少接触电弧带来的不利影响,提高可靠性。另外要注意减小使用环境的振动,采取缓冲措施,防止外部和内部的机械损伤。经常检查电磁继电器的密封性,防止破损后杂物、水汽、有害气体进入腔内造成机械损伤或对部件的腐蚀。筛选时应加强多余物碰撞检测,减小日后使用过程中失效的隐患。
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