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  • 线束耐久特性测试和触点压降测试方法


    线束作为汽车电路的基本网络主体,在汽车电气系统中的地位仍然无法替代。汽车线束分布在汽车的各种角落,按照主要结构可分成驾驶室线束、底盘线束和发动机线束。


    其中驾驶室中的门线束长时间在反复伸缩下工作;

    底盘线束长时间在高低温和泥浸渍环境下工作;

    发动机线束大部分时间在高温和高油的环境下工作,并且在发动机启动瞬间必须承担瞬态电流的冲击。

    汽车线束如果不能适应在这些极端环境下工作,必然导致起火、短路、腐蚀老化等故障,进而直接影响汽车行驶安全,导致事故的发生。为了保证汽车的安全性,对汽车线束的测试验证就显得尤为重要。本文线束工程师之家主要介绍下线束耐久特性与触点压降测试方法的研究。

    汽车线束标准主要有QCn29005-1990《汽车用低压电线束质量分等》、QCn29009-1991《汽车用电线接头技术条件》、QC/T29106-2014《汽车电线束技术条件》。

    在线束测试方面,国内主要遵循QC/T29106-2014 标准,但是这套标准在电性能测试方面存在诸多不足:其中对于电性能测试中的触点压降测试,标准中提到的方法在实际测试中并不适用,因为该方法需要的测试设备较多,且需要在热平衡后进行测量;而对于耐久特性测试,标准中更是没有提及。

    针对标准中电性能测试在这2个测试项目中存在的不足,本文中基于 QC/T 29106-2014 标准,提出了新的耐久特性测试和触点压降测试方法,并针对这2种测试方法进行试验验证。

    1 耐久特性测试

    耐久特性测试的目的主要是确保负载类线束在满负荷工作情况下工作一段时间后,导线的温度不能超过故障温度并且线路中的熔断器、接插件、继电器等电器设备不能出现烧毁的现象。在QC/T29106-2014标准中并没有提到耐久特性测试。

    通过查阅相关文献,传统的耐久特性测试方法为:对测试电路输入一定时间的过载电流后使用温度传感器测量导线的温度,通过观察导线的温度及外观来判断测试是否合格。

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    传统的耐久特性测试中使用的是温度传感器来测量导线温度,这种方法只能反映导线某个测量点的温度,并不能反映整个导线的温度。因此本文中提出了使用红外热成像仪测量导线温度的方法,该方法能直观快速地从整体观测被测线束的温度。图1为改进的线束耐久特性测试原理图。过载电流的计算公式为:

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    (1)式中:Io 为过载电流;K 为过载电流系数;IA 为熔断器额定电流。过载电流系数K与熔断器的种类有关:Jcase和Mega熔断器K取135%;Midi和BF熔断器K取145%。

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    图2为某车型电器盒线束进行耐久特性测试的热成像图,图3为线束温度趋势图。该线束回路熔断器为20 A的Jcase熔断器,过载电流:

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    通过测试发现,电器盒线束在通30 min的过载电流后导线最高温度不超过98℃,小于导线的故障温度105℃。测试结果显示电器盒线束耐久特性测试合格,该方法能有效测试线束耐久特性。

    导线温度T与导线发热量Q有关,导线发热量Q根据式(2)计算:

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    (2)式中:I为导线电流计算值;R为导线电阻计算值;t为导线通电时间;ρ 为铜的电阻率;l 为导线长度;s 为导线截面积。

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    本次试验中101、102、108导线的参数见表1。根据表1中的数据计算得出101、102、108导线 I2R值 分 别 为 22.7、293.6、317.3,即 导 线 发 热 量Q108>Q102>Q101 , 从 而 得 出 导 线 温 度T108>T102>T101 ,与热成像仪测量出的导线温度趋势(图3)符合。

    2 线束端子触点压降测试

    直接测试法

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    QC/T29106-2014 标准中规定了线束端子触点压降的测试方法:首先按示意图(图 4)进行电路连接,查表2确定试验电流,然后对电路通恒定电流。当温度测量点连续 5 次的温度读数差小于±2 ℃,即达到热平衡状态,此时分别测量点A和点 B、点 A 和点 C、点 C 和点 D 之间的电压,导体压接区电压降按式(3)计算:

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    (3)式中:UAB 为导线压接区电压降;UAC 为测量点A和点C之间的电压降;UCD 为测量点C和点D之间的电压降。根据QC/T29106-2014要求,计算出的电压降UAB 应不大于表2中给定的电压降。

    2. 间接测试法

    线束端子触点压降产生的本质是端子与导线压接时产生的接触电阻,接触电阻包括收缩电阻、导体电阻、膜层电阻三部分。

    因此本文中提出了一种间接测量线束端子触点压降的方法——电阻测量法。该测试方法操作简单,只需一台高精度毫欧表即可完成。本文中线束电阻测量选用的是精确度为1 μΩ 的TH2516B型低电阻测试仪

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    图5为间接测量法示意图,图中AB为导线与端子的压接区,试验中只需测量AC与CD之间的电阻即可通过公式(4)计算出压接区接触电阻。

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    (4)式中:RAB 为导线压接区接触电阻;RAC 为测量点A和点C之间的电阻;RCD 为测量点C和点D之间的电阻。

    由QC/T29106-2014给定的不同截面积导线对应的电压降和试验电流即表2中的值,可以计算出不同导线对应压接点的接触电阻,如表3所示。根据标准中规定电压降 UAB 应不大于表 2 中给定电压降的要求,本次间接测量法试验中测量计算的压接点接触电阻应不大于表3中的规定。

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    表4是某车型部分导线测量结果,可以看出所有导线压接点接触电阻 RAB 均小于表3中值,即导线与端子触点压降符合标准QC/T29106-2014的要求,测试结果表明线束触点压降符合要求,该方法能有效地进行触点压降测试。

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    3 结论

    以 QC/T29106-2014 为测试依据的标准,针对标准中电性能测试方法的不足提出了新的测试方法,得出以下结论:

    1)传统的耐久特性测试使用温度传感器记录线束温度,该方法只能测量导线某个点的温度;本文中提出的使用热成像仪测量导线温度,可以动态直观的观察包括接插件、导线、电器设备在内的整个线束系统的温度,并且可以快速找到最高温度点从而分析线束的耐久特性;

    2)传统的触点压降测试采用的是直接测量法,该方法需要的测试设备比较多,且需要在恒定电流通电达到热平衡后进行;本文中提出的采用测量接触电阻来间接测量触点压降的方法,只需毫欧表即可,不需要搭建测试电路,比传统方法更加简洁、更加高效


  • 新能源汽车高压连接器的三种失效模式

           随着我国“双碳”政策的出台和持续实施,国家大力推动汽车产业转型升级,新能源汽车显示出强大的生命力和技术优势。2021年,我国新能源汽车销量达到352.1万辆,同比增长157.5%。在新能源汽车中,高压连接器往往作为高压部件之间的“桥梁”,高压连接器的可靠性直接影响整车质量。

           高压系统工作时,电流高达几十安甚至上百安。与传统的低压连接器相比,高压连接器需要承受更高的电压和电流。面对汽车震动、雨雪、泥沙的恶劣环境,高压连接系统出现故障的概率也大大增加。一旦出现问题,会从过热到燃烧事故影响车辆功能,威胁用户生命安全。因此,新能源汽车对高压连接器的安全性和可靠性提出了更高的要求。

           为了保证高压连接器的质量,生产厂家会对其电气性能、机械性能、气密性、环境适应性等进行全面的测试。但这并不能保证高压连接器在后期使用中的安全性和可靠性。现场和实验数据表明,在汽车高压连接器的各种失效模式中,电接触失效所占比例最大,约为45%。各大厂商在防止高压连接器失效的设计上做了很多工作,比如常见的高压互锁功能,但是在终端市场上仍然存在很多高压连接器失效的问题。

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    电接触故障

           电接触失效的原因一般是电接触压力不足、触点磨损等。新能源汽车高压连接器的结构,主要由触点、屏蔽层、外壳和附件组成。其中,触头负责传输电能,是造成电接触失效的主要薄弱环节。由于整车振动、偏心插入、金属变形、异物干扰等原因,高压连接器的触点接触不良,接触电阻增大,导致大电流通过时该处发热严重。

    绝缘失效

           高压连接器表面可能有潮湿和腐蚀性物质与表面水膜融合形成离子导电通道。之所以会出现这种结果,是因为部分绝缘表层难以清洗,所以在质检过程中必须严格筛选。需要注意的是,测试绝缘电阻的电压是DC,而电气强度是交流,测试绝缘电阻的功率远低于测试电气强度的功率。

    机械连接故障

           连接器的电气和机械连接失效表现为多种失效模式,与工艺流程和使用过程密切相关。焊接、压接、安装和受力状态是机械连接的薄弱环节。机械连接故障通常会暴露使用过程中的问题。对于要求高的产品,可以进行早期筛选和评估测试,提高使用的可靠性。

           事实上,随着科学技术的发展,人们需要解决的高压连接器故障问题越来越多,高压连接器的故障模式远不止这些,其他如装配误差、尺寸不符、漏气、弹性元件断裂等等。在实际生产操作中可以进行早期筛选和评估测试。作为新能源汽车高压部件之间的纽带,高压连接器的可靠性直接影响到车辆的功能和安全。

          上海软帕科技有限公司为国内客户提供光电元器件,嵌入式模块,无源器件,有源器件,互连器件,机电元件,电路保护装置,外壳,散热管理,电线/电缆产品,以及各种线束生产研发技术服务,开发工具定制指导等技术服务。满足客户从研发到批量生产的所有技术和采购需求为您提供绿色环保高质量连接器及线束,是您最忠实可靠的合作伙伴。


  • 新能源汽车高压连接器的应用及选型标准

           新能源汽车用连接器是连接器大类中的一种,是近几年随着国家新能源汽车的发展,逐渐从传统高压大电流和传统低压汽车连接器中分离出来的一类连接器。相较于传统高压大电流连接器,新能源汽车用连接器的使用工况更复杂多变,对连接器的可靠性要求更高;相较于传统低压汽车连接器,由于电压等级的提高(目前主流系统的电压均高于300V DC),增加了人体受到电击伤害的风险,对连接器的安全性要求更高;所以对产品的绝缘、防护要求等比传统低压插件均有所提高。

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           新能源汽车用连接器的作用主要是保证整车高压互联系统,即在内部电路被阻断或孤立不通处架起桥梁从而使电流流通。新能源车用连接器的组成一般可分为:外壳、密封件等辅助结构,绝缘件,导电接触对三部分组成。通过插头护套和插座护套间的对插、相互配合,即可达到接通和导电的功能。高压连接器主要使用在新能源汽车高压大电流回路,和导电线缆同时作用,将电池包的能量通过不同的电气回路,输送到整车系统中各部件,如电池包、电机控制器、DCDC转换器、充电机等车身用电单元。


           新能源汽车连接器选型标准及注意事项

    (1)电压选型需匹配:整车经过负载计算的额定电压应小于等于连接器额定电压,若整车工作电压超出连接器额定电压长时间运行,电连接器有爬电烧蚀风险。

    (2)电流选型需匹配:整车经过负载计算的额定电流应小于等于连接器额定电流,若整车工作电流超出连接器额定电流长时间运行,电连接器有过载烧蚀风险。

    (3)电缆选型需匹配:整车电缆选型匹配分为电缆载流匹配和电缆与连接器密封匹配,关于电缆载流,各主机厂有专门的电气工程师进行匹配设计,在此不作解释。

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           密封匹配:连接器与电缆密封依靠橡胶密封件弹性压缩提供二者间接触压力,从而实现可靠的防护性能,如IP67;根据计算,实现特定的接触压力依靠密封件特定的压缩量实现,依此推出,若需可靠防护,连接器的密封防护在设计之初就对电缆有特定的尺寸要求;

           同等规格的载流截面,电缆可有不同的外径尺寸,如屏蔽电缆与非屏蔽电缆,国标电缆与LV216标准电缆,具体匹配何种电缆,连接器选型规格书均有明确表述,故连接器选型时需特别注意适配电缆规格要求,以防造成连接器密封失效。


    (4)整车需柔性布线:对于整车布线,现各主机厂均有弯曲半径及松弛度要求;根据连接器在整车使用案例,建议线束装配完成后,连接器端子本身不受应力,只有当线束整体因汽车运行受到振动、冲击与车身发生相对位移时,通过线束柔性达到应变消除目的,即使有少许应变传递到连接器端子,所产生应力也不超过端子在连接器中设计固持力 。


  • 汽车电子ECU防反接电路设计方案解析

    一、为什么需要进行防反保护

          汽车电器系统以蓄电池为核心供电来源,正常工作时需维持正负极正确连接。若因操作失误(如维修时蓄电池接线颠倒)、线束老化短路等导致电源反接,会直接损坏 ECU、传感器、车载娱乐系统等精密电子元件,甚至引发熔断器熔断、线束过热等安全隐患。因此,防反接电路是汽车电气系统可靠性设计的关键环节,尤其适用于 12V/24V 低压供电系统(如乘用车、商用车)。


    二、汽车电子ECU防反方案解析

          汽车防反接电路需兼顾可靠性、低功耗、低压降及成本控制,目前主流方案分为以下四类,各有适用场景:

    (1)二极管防反接电路:

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    (2)MOS管防反接电路:

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    2.1 NMOS管电源端防反接电路+LM74700D-Q1:

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    2.2 PMOS管电源端防反接电路:

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    (3)H桥地端防反接电路(NMOS管地端防反接电路)

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  • 接触器式继电器的端子和接法

           接触式继电器又称电磁式继电器)是一种常用的电气控制设备。它是通过电磁机构将控制电信号转换成机械运动,然后通过接点的闭合/断开来实现电器设备的控制和保护。通常包括主电路和控制电路两部分,主要由固定部分、运动部分和接点框架组成。


      接触器式继电器具有高可靠性、精度要求、安装方便等特点,并广泛应用于电力系统、机械控制、数据采集等领域。


      接触器式继电器通常有三组端子,分别是控制端子、线圈端子和主电路端子。

      1. 控制端子:控制端子是用来输入控制信号的地方,通常由激励信号的开关、按钮等组成。控制端子通常被标记为“A1”和“A2”,其中“A1”为端子的激励端,而“A2”为端子的负极。

      2. 线圈端子:线圈端子是用来连接继电器线圈的地方,线圈端子同样标有“A1”和“A2”,线圈端子的作用是通过激励电流产生电磁场影响铁芯和触点的闭合和断开操作。

      3. 主电路端子:主电路端子用于连接控制电器设备的控制电路和电源电路,通常有多个端子,包括公共(C)、常开(NO)和常闭(NC)。其中,公共端子(C)是连接电源电路的通用接点,常开端子(NO)和常闭端子(NC)则分别连接着待控制设备的开关信号,可实现控制继电器工作,切换各种电器设备的开关状态,实现电气联锁和自动控制,保证设备的安全运行。

      需要注意的是,不同型号的接触器式继电器的端子可能有所不同,应根据电气控制系统中各个设备的要求,选择符合要求的型号,并严格按照制造商提供的接线图及技术资料进行正确的接线,以保证系统的正常运行。


      接触器式继电器的接法一般分为两种,常闭接线法和常开接线法。

      常闭接线法:常闭接线法即为在继电器的常闭触点上连接电源。通电时,继电器触点断开,断开电路,断电时,继电器触点闭合,闭合电路。一般适用于需要在断电时保持连接的情况,也可以用于安全门、警报器等方面。

      常开接线法:常开接线法即为在继电器的常开触点上连接电源。当断电时,继电器触点断开,断开电路;通电时,继电器触点闭合,闭合电路。通常适用于正常情况下需要保持断开的设备或装置,如开关灯、控制泵等。

      除了以上两种接法,还有一种常闭常开混合接线法,常闭常开混合接线法即为在常闭触点和常开触点均接入电源。这种接法通常用于双重保护的情况,例如安全门和警报装置联合使用。


      总之,在接触器式继电器的接线操作时,需仔细阅读说明书和接线图,并按照所需使用需求选择适合的接法,以确保安全可靠地使用继电器。


  • 汽车线束设计中连接器的防错方式

          无论是在产品设计还是制造的过程中,都应该考虑到防错功能的设计,而汽车线束中连接器的防错设计中是从设计源头开始考虑,从根本上解决问题,以便能够识别需要防错的位置,使用各种有效的防错设计,规避产品混装、漏装、错装等潜在风险,从而有效地消灭产品缺陷,提高产品品质,降低生产成本,增强企业产品在市场上的竞争力。


          在汽车线束的设计过程中,尤其是在仪表开关组、深浅层离合、座椅下开关组、A柱下对接等部位需要考虑防错,防错同时也应当考虑成本、价格、交期、维修便利性及生产。


          防错技术的意义在于:①不传递缺陷给客户;②减少 制造废品;③提高产品品质;④降低制造成本。插接器防 错目的是能够准确有效地装配好连接器。


          在汽车线束的设计中,连接器防错方式主要分为以下几类:①结构防错;②部件防错;③颜色防错;④尺寸防 错;⑤对接防错;⑥其它防错。




    PART.

    01  结构防错



    在线束设计中,临近位置出现相同连接器,可以根据电器端选择同一种类型、不同结构的连接器,以达到防错效果;也可以在设计之初,选择不同结构的电器端和对插端连接器,应尽量选择同种类型的连接器,减少线束生产过程中端子种类和压接磨具的类型。


    实例说明:某车型副驾驶重力感应器与副驾驶安全带未系提醒都为2孔连接器,位置在副驾驶座椅下方,初设计时选用的型号都为MG610392(图1),在试装样车时,常有插错的情况,考虑型号防错,副驾驶安全带未系提醒线束端型号不变,仍为 MG610392,副驾驶重力感应器型号改为MG611272-5(图2),电器端同步更改。这2种插件结构不一样,达到了防错的效果。


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    图1   MG610392


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    图2   MG611272-5 









    PART.

    02  部件防错



    连接器设计选型:


    ①连接器设计选型根据在满足电器端的前提下,选择外形不同的连接器,与对配端对插部分不变,通过改变尾部形状,尾部长短,外形等实现防错。


    ②有些连接器需要带自锁或者后盖,在连接器本体不变的情况下,可以选择不同后盖或者自锁,包括后盖以及自锁的大小、出线方向、导向槽,以及颜色来防错。


    实例说明:某车型仪表开关组怠速启停开关与启停开关,连接器本体一致,在车身上位置较为接近,需要考虑防错。连接器内芯一致,型号为1534120-1,还需要匹配后盖,后盖型号为1-1534121-1、1-1534121-2、1-1534121-3、1-1534121-4、1-1534121-5。


    为防错考虑,选择不同的后盖,每个后盖的颜色和导向槽都不一致,于是,电源开关选择外壳:(黑色)(图3a),怠速启停开关选择外壳:(蓝色)(图 3b),从而达到防错的效果。

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    图3  不同的后盖型号








    PART.

    03 颜色防错



    在设计中防错应用中,颜色防错是最直观、明显的,区别于部件防错中的颜色防错。在设计过程中,考虑 有些零部件以及连接器选型在设计过程中的局限性,无法 实现防错以及外形防错,这时候也可以考虑颜色防错,可以是连接器的颜色不一致,也可以是在生产设计的过程中做颜色标记以满足防错要求。








    PART.

    04  尺寸防错



    尺寸防错顾名思义就是,在可能出现防错的部位,不同功能的连接器分支,通过出线方向、或者卡扣等固定件导向,达到防错的目的。理想的尺寸防错就是连接器与电 器端对插的唯壹性,A连接器与B连接器虽然一致,但是通过尺寸防错,A连接器只能与A电器端对插,B连接器只能与B电器端对插。


    实例说明:某车型深层离合与浅层离合线束3D位置很 接近,连接器选用了相同的插件,即深、浅层离合开关3D(图4a),这时候需要考虑尺寸防错。而图4b为深、浅层离合开关2D,长分支为深层离合开关,短分支为浅层离合开关,深层离合开关为130 mm。经过验证,深层离合开关 的分支长130 mm,经过包络分析,深层离合开关只能够装配在深层离合开关上。同理,浅层离合开关长70 mm,也只能够装配在浅层离合开关上。这样就通过尺寸防错实现了匹配的唯壹性,确保正确操作。


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    图4   深浅层离合




    PART.





    05  对接防错



    汽车线束设计过程中,有一种情况,无法实现颜色防错、外形防错、尺寸防错。连接器还可以通过对接防错避 免出现漏插、插错等问题。所谓对接防错就是调换对接端 的公连接器与母连接器,以实现防错功能,主要是在非板 端的电器件,尤其在A柱下有多组对接,当相近连接器出现一致的时候,需要考虑对接防错。


    实例说明:某车型A柱下车身接仪表2组对接,根据原理以及布置空间选择2对完全相同的INLINE连接器,方案1为初始设计方案(图5a),2个绿色的连接器都在车身上,2个红色的连接器都在仪表上,这样设计虽然可以满足原理、空间布置等要求,但由于是相邻位置,可能会出现A 连接器插在B接插件上的错装的情况。因考虑防错,方案2(图5b)将A组接插件的公连接器与母连接器调换位置,空间布置也满足要求,方案2即为对接防错。


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    图5 对接防错 








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    06  其他防错



    线束设计阶段连接器的防错还有一些其它的防错方式。如①标识防错:在需要防错的连接器分支做颜色标识或者机 打标签进行区分;②包扎防错:有的部位可以采用不同包扎方式进行防错;③出线方向:可以根据情况,相同连接器设 计不同的出线方向;④固定类型:如果分支需要固定,可以不同分支采用不同的固定方式,A、B、C这3个分支的连接器 可能出现装错,可以选择A分支上的固定方式为圆孔,B分支 上的固定方式为长圆孔,C分支上的固定方式为钥匙孔。


    常见位置推荐使用的防错方式见表1。通过以上6种防 错方法,可以有效地识别和解决汽车线束设计中连接器一些 漏插、混插等情况,从而设计出更加完美的线束产品。


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    表1 常见位置推荐防错方式


  • 线束端子退针的原因及整改措施

    线束端子是线束系统中的重要的电器元件,其常见故障就是退针。


    1 什么是端子退针线束是汽车的神经网络系统,在整车运行过程中负责传输电压、信号和大量数据。 尤其是在互联网和大数据的背景下,不仅要求线束载体发挥通断作用,对数据传输速率和响应能力也提出了更高的要求。 同时,由于线束的物理布局空间有限,Rework提出了更大的挑战。


    端子拔出是线束常见的故障模式。 退出是指端子不在其预期位置时,导致连接器无效。汽车线束主要依靠人工操作,控制难度可想而知。 为了更好的预防和控制端子退出问题,控制主要从以下几个方面进行:设计选择、工艺保护、端子压接、组装、电气测试和组装。



    2 终端退出原因分析及预防控制措施

    2.1 设计选择

    质量是设计和制造的,而不是经过检验的。 关于防止端子引脚脱落,我们首先从设计和选型入手,这里有5个注意事项。


    ①插入力:立即组装端子的难度。 端子预装连接器的电阻越小,越容易预装到位。 因此,选型时的首要评价指标就是插入力。 插入力越小越容易。 组装后,终端退出的风险较小。

      图 插入力示意图

    浅谈线束端子退针的原因及整改措施

    ②保持力:端子从护套中的线性拔出力(即保持力)。 保持力越大,连接器相互插入时就越难弹出。 这里,在设计选型时要考虑指标,选择保持力较大的。 连接器和端子。
     

    图 保持力示意图

    浅谈线束端子退针的原因及整改措施

      

    ③晃动量:公母连接器相互插入时,端子在护套中的晃动量会显着影响要推出的端子。 为降低公母连接器插入时的拔针风险,在设计选型时尽量选择端子。 与连接器相同的制造商(目的:确保端子和连接器匹配时的最小晃动量)。


    图 摇动量示意图

    浅谈线束端子退针的原因及整改措施

    ④就位声音:终端组装到位时的声音,目前终端预安装依赖人工,存在终端退出风险。 如何让员工更好的识别终端预装到位,这里有一个考核指标,就是到位声音。 端子组件就位声高于环境声(环境声级应为30dB-50dB):湿前7dB,湿后5dB,或由双方协商。


    ⑤ 端子孔防错结构:当端子插入错误方向时,端子无法插入端子孔或绝缘支撑和密封件暴露在端子孔外。 在解决问题的过程中,我们发现有些端子会以错误的方向插入连接器,拉回时不容易识别。 因此,在设计选型时应考虑到端子插错的难易程度,以保证端子插错方向。 端子组装时无法就位。


    图 端子孔防错结构测试示意图

    浅谈线束端子退针的原因及整改措施

    2.2 过程保护

    影响终端退出的因素有两个:一是弹片变形,二是终端歪斜。 两者都是在加工过程中受到外力作用,导致端子变形。 为保护端子弹片不因异物而变形,端子压接后需要一个保护杯(图7)保护端子头,组装时才能取下。 下保护杯。 线束组装好后,需要使用密封胶带或保护工具密封公端护套(图8),以防止端子在运输过程中被异物歪斜。


    图7 保护杯示意图

      

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    图8 密封保护示意图

     

    浅谈线束端子退针的原因及整改措施

    2.3 端子压接

    端子压接是汽车线束生产过程中的关键环节。 它的主要过程是连接电气系统和端子,并利用机床技术将端子和电路结合起来。 端子压着也是线束生产过程中导致端子退缩的一个影响因素。  “香蕉”端子是端子压接过程中的常见问题。 压接模具的问题导致端子过度弯曲(图9)。 端子压接组装时,连接器的插入力增大,公端子无法插入母端子的有效区域,端子引脚缩回。 调整压接设备上的限位销可以解决此类问题。  .


    图9 香蕉端子示意图

      

    浅谈线束端子退针的原因及整改措施

    案例:装配车间反映某型号交流插座在插拔过程中端子针被拔出。 终端有两种状态。 对比发现故障端子呈香蕉形。 连接设备限位管脚后,这个问题就彻底解决了。
     

    图10 故障端子示意图

    浅谈线束端子退针的原因及整改措施

    2.4 组装

    线束组装主要依靠人工。 为了更好的降低终端组装不到位的风险,业界普遍遵循“一插二听三回拉”,一插即插端子,二插即听端子。 插入到位,拉三下的声音表示端子插入并拉出一次,看端子是否出来。 每天插入终端数千次的员工很容易出现操作疲劳。 为了更好地让员工形成肌肉记忆,我们做了调整:一是指轮班前“拉”,休息时“拉”。 这里的“拉”是指将拉机设置在工作位置。 上班前和休息后,员工需要用手拉测力计,以保证员工插入力的形成。 肌肉记忆; 二是“看、插二、听三、拉回四”,加“看”是识别端子变形、香蕉端子,插入时确保插入方向正确。

     

    2.5 电气测量

    线束电气测量是线束制造中非常重要的一个环节。 为保证端子歪斜和端子回缩得到有效识别和拦截,电测设备需满足以下条件: 一、公端子治具必须佩戴防歪斜格栅(如图12所示)  , 确保歪斜的端子无法开启; 二是电测探头采用螺纹阶梯针,可有效防止电测过程中端子被推出; 三是根据尺寸链计算出端子在护套中的移动量,从而制作探针,并建立探针的日常维护计划。


    图 12 防歪斜网格/探头示意图

    浅谈线束端子退针的原因及整改措施

    2.6 组装

    案例:A车间反映某车型左前门控制板插头安装困难(端子回缩)。 经现场调查分析,确认该模型已从B车间搬迁至A车间进行组装。 员工在组装时没有正确插入,导致线束母端子损坏。 弹出和对齐组装后故障消失。 该案例充分说明,在装配线束时,员工需要确保公母端护套正确插入(图13),以降低装配过程中公母端护套错位导致端子弹出的风险 过程。


    图13 封堵示意图

    浅谈线束端子退针的原因及整改措施

    本文浅谈了对影响汽车线束端子退针的因素,从而进行了深入分析,并从设计选型、线束制造、工艺保护、装配方式等方面进行了具体的防控研究。不仅为线束的设计和选型提供了指导,也为线束制造过程的管控提供了具体的意见,为故障模式的分析提供了具体的方法。


  • 航空插头的选择方法详解

          现在科技迅速在发展当中,本文我们为大家深入讲解航空插头的选择方法详解的应用场合和航空插头的选择方法详解与目前国内其他产品相比的优势,希望对大家有所帮助。

          航空插头有不同的分类方法。按照频率分,有高频航空插头和低频航空插头;按照外形分有圆形连接器,按照用途分:机柜用航空插头,音响设备用航空插头,电源航空插头,特殊用途航空插头等等。


          通常航空插头在电子系统中的重要性往往被低估。许多电子系统的设计人员都曾有过类似的经历:使用最廉价的航空插头,但往往最后会付出更高的成本。航空插头的错误选择和使用可造成系统无法正常操作、产品召回、产品责任案件、电路板损坏、返工和维修,继而会造成销售和顾客流失。因此,在电子产品设计时,请不要低估了航空插头的重要性,否则只会因小失大,亡羊补牢。可见,为电子器件选择一款适合的航空插头的重要性。


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          那么,该如何选择航空插头呢?受经济危机的影响,在做设计时是会考虑到成本因素,但除此之外,更应注重产品的高质量、高稳定性,还有航空插头本身的设计特点。我想可以通过以下几方面ERNI航空插头的创新设计为电子设计师们提供一些参考意见:

     

          第一:双杆设计思路。在ERNI航空插头系列中双杆设计思路是贯穿始终的。形象地讲,双杆设计可谓“一箭双雕”。优化端子设计适应高速信号传输,提供了更高的定向公差。在电感、电容、阻抗等方面的比较,双杆端子比盒型端子构造为高速应用而缩小,并优化以达到最小的间断性。双杆设计允许多个航空插头在一块电路板上而没有插拔或短路问题,单个航空插头上无需有大量的信号。双杆简单的走线可节省空间,使航空插头更小化,焊接引脚的检测得以简单化。比如在一块板子上放12个。同时也降低返工成本。实际应用比如电信终端用户设备等。


          第二:装配过程无坳弯引脚设计。传统冲压由于处理不当会引起弯曲或者变形引脚,弯曲过程会引起毛细裂缝,从产品长期性来说不可取,还会影响电路性能及成本。而ERNI采用了对弯角的直接冲压,冲压端子可避免弯曲过程引起的毛细裂缝,确保了完整的机电连接。引脚共面性100%,控制至公差±0.05mm,100%的表贴引脚共面性检测确保电路板装配过程的可靠性,确保了良好的焊接,提高产品优良率、降低了成本。并提高直角航空插头的牢固性,防止航空插头由于操作不当而遭损坏,用“牢不可破”来形容非常贴切。特别适合于喷墨打印机控制器、InterfaceModule模块界面等。

     

          第三:高保持力的表面贴设计。对于SMT产品,普遍认为板上的保持力很差。难道表面贴端接的PCB保持力就要比通孔端接低吗?答案是:不一定。通过设计改良是可以有效改善PCB的保持力的。如果将焊接支架、表面贴引脚的洞口(微孔)、大焊垫三个方面叠加就可以提高保持力。其实就连I/O航空插头也能够采用表面贴引脚。这可以形象地比喻成“落地生根”。例如X光机、超声波扫描仪、机器人以太网交换机的设计中。

     

          第四:坚固性设计。要确定航空插头的牢靠性,同时允许使用平块压接工具,极板固定在外壳上以提高坚固性,达到更优越的制造过程、提高产量。用一个词来概括就是“坚如磐石”。具体应用例如正电子发射断层扫描仪、铁路汽车的嵌入式系统等。

    第五:高电流、小间距设计。随着汽车电子、消费电子小型化的要求,需要考虑高电流、小间距的设计理念。第六:先进的锁扣设计。ERNI采用双重锁扣设计满足不同需求,正向锁扣为强力震动应用设计,它非常适用于汽车和地铁应用,磨擦锁扣是为了一般震动应用设计的。双重锁扣双重安全保险,确保了可靠的连接,而且现场拆卸(维修/更换)线缆不需要特殊工具。适合应用于监控仪、LED车灯等设计。


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          航空插头使用的接线端子是连接电气线路的重要机电元件组成部门,其规格和质量要求十分严格,因此在选择时首先考虑器件的功率处理能力。不同国家在确定接线端子产品功率和机能规格时尺度都不相同,并没有同一的尺度,因此工程师们必需知道产品机能数据是如何测试确定的,而不是从数据手册中简朴获得。

     

          在欧洲,IEC尺度标注器件的电流额定值是通过检测电流增加时金属导体的温度来确定的,当金属引脚温度比环境温度高出45℃时,丈量职员会将此时的电流作为额定电流或最大电流值,还划定最大电流的80%为答应电流值;美国采用的UL尺度和欧洲IEC尺度划定的电流值不一样,UL尺度是将使金属导体温度比环境温度高出30℃时电流值的90%为器件的电流标称值。固然制定尺度不同,但是由此可看出金属导体部门温度在应用中仍是十分重要的,而产业设备通常需要在80℃高温环境中工作,假如比环境高出30℃或45℃,那么接线端子的温度会超过100℃,有的材料例如紧凑封装器件材料可能无法知足散热要求,因此接线端子使用时电流必需要大大低于额定值。

     

          越来越多的企业开始使用不同国家出产的接线端子,为避免给产品设计职员带来过多灾题,应先了解不同国家采用的不同尺度之间的差异,例如:欧洲使用标称值丈量方法,在欧洲器件设计时要低于标称值。

     

          其次在选择航空插头接线端子时还要留意端接技术,良多端接技术都是使用通孔连接方式,这种连接方式需要提供机械支持,才可保证与嵌入在多层电路板中的电源层保持坚实的电气接触。除了留意连接方式,还要留意将接线端子连接到电路板的引脚类型,通常会选择单引脚型号,但也有提供多引脚的,采用多引脚可以使电流更平均地分布到电路板走线中,能提供更可靠的机械不乱性,还能进步焊接的牢固性。

     

          最后选择航空插头接线端子考虑的因素是外观因素,好的外观能对用户产生很好的亲和力作用。

     
          综上所述,本文已为讲解航空插头的选择方法详解,相信大家对航空插头的选择方法详解的认识越来越深入,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。


  • 连接器常见故障分析及处理方法汇总

           在我们的生活中,连接器的使用越来越普遍,但在连接器使用过程中,常会出现一些非原则性故障影响使用,本文对连接器常见的几种故障进行分析,并讲解故障处理方法,希望能帮助大家了解连接器,并且能处理一些连接器的简单故障,更好地提高效率。


          现在使用连接器是一个普遍的现象,特别是很多时候也会出现一些小的问题,如果不是什么原则性问题话,学会自己处理也挺好的,主要是这样最方便,也可以很好地提高效率。

      

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    连接器故障一:接触不良

           第 一 种常见的故障问题就是接触不良,从故障结构上面来说,连接器内部的金属导体是整体设备的核心零件,是用来将外部连接的电线或者是电缆的电压力或者是电流,数据信号等于其相互配合起来,并传递到与之相互搭配的连接器接触件上面,所以,连接器设计上面必须要求做到结构精良,要有很可靠的稳定性和良好的导电性能。因为这种情况经常发生,有很多的原因,可能是由于连接器的接触部件设计不合理,材料选用上面有问题,再或者是加工的尺寸很不符合设计要求,粗糙或者是安装方法不对等,都会造成连接器与设配之间的连接不良,所以在电子器件发生故障的时候第一个要考虑的问题就是接触问题,一定要把所有的接头都进行检查,连接紧密的情况下再考虑其它的问题,如果不是内部连接的问题,通过简单的拨插操作就可以修复得很好了。

            这其中有一个另外的问题需要大家注意,那就是在使用过程中对连接器的保护,这个也很重要,有时候的接触不良是因为我们平时保护不当,造成了连接器的局部受损或者受到腐蚀,这种情况造成的接触不良一般难以修复的,需要对连接器进行更换处理,不仅是麻烦,还是资源的浪费和经济的损失。

    连接器故障二:绝缘不良

           第二个故障原因就是绝缘不良,这主要也是说的外部环境影响,一般这种情况下会出现性能不稳定,漏电的现象更加可怕,会造成使用中的不安全因素,比较直观就可以观察得到,但是遇到这样的问题时一定要停止连接器的工作,并且直接替换新。

           这里也涉及到一个问题那就是造成这个绝缘不良的原因,由于绝缘体设备表面或者内在存在多余物质,比如说常见的灰尘尘埃,毛刺等等吸附物,长时间都会造成绝缘材料的吸潮,老化的发生在成短路,漏电,故障的发生,如果是绝缘材料不达标的问题,就是我们选择的错误,如果有一种情况是环境影响造成的,那就是我们使用不当和保护不良造成的,特别是潮湿腐蚀环境对连接器绝缘层的破坏更让我们非常纠结,这个一定要尽量地避免,以免造成更加不必要的损失,尤其是漏电的保护,还有可能涉及的到人的安全问题。因此,在使用的时候,特别要注意绝缘体的保护,防治绝缘体不良造成故障。

    连接器故障三:连接器固定不稳

           连接器使用过程中第三个常见的故障就是连接器固定不稳的问题,由于固定不良或者轻微的晃动等都可以造成连接器断电,更严重的还会造成连接中断,产品解体。这个一般可以通过改变安装方式来避免,特别是注意安装的合理性,安装与使用的紧密结合性,这个问题就不会出现。所以,在选择的时候,应该尽可能是设别之间连接紧密,选择设计符合要求,工艺相对成熟的产品。

           除了以上常见的故障问题之外,还有一些小的问题,都会影响连接器的使用,因此,在选择连接器产品的时候,一定要剔除不良的产品,避免不良问题的产生。


           上海软帕科技有限公司免费提供专业的故障分析指导!如有需求请联系客服!

  • 端子压接的常见问题及解决方法

    端子压接是一种常见的电子连接技术,但在实际操作中常常会遇到不良连接、导线断裂和绝缘问题等。通过选择合适的压接工具、导线和端子材料,并遵循正确的操作方法,可以有效解决这些问题,确保端子压接的质量和可靠性。同时,对于复杂或高要求的压接任务,建议寻求专业人士的帮助和指导,以确保连接的稳定性和安全性。

    本文将介绍端子压接的常见问题,并提供相应的解决方法。

    一、接触不良问题:

    1. 压接不牢固:导致不良连接的原因可能是压接力度不够或者使用了不合适的压接工具。

    解决方法:确保使用合适的压接工具,按照厂商的推荐压接力度进行操作,定期进行质量检查。

    2. 导线松动:导线在压接后可能出现松动,导致电流传输不稳定。

    解决方法:检查压接是否均匀,并使用合适尺寸的端子和导线进行连接。

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    二、导线断裂问题:

    1. 压接过度:过度压接可能导致导线断裂,因为导线受到过大的应力。

    解决方法:在压接前确认压接工具的压接力度,并避免过度压接。

    2. 不合适的导线选择:使用不合适的导线材料或规格可能导致导线断裂。

    解决方法:选择合适的导线材料和规格,以满足电流和环境条件的要求。

    三、绝缘问题:

    1. 绝缘破损:在端子压接过程中,绝缘可能会被损坏,导致短路或绝缘不良。

    解决方法:在压接前确保绝缘完好,并使用合适的压接工具和技术进行操作。

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    2.绝缘材料不耐高温:一些绝缘材料可能不耐高温,导致在高温环境下绝缘性能下降。

    解决方法:选择耐高温的绝缘材料,并根据环境要求进行端子压接。

    四、其他问题:

    1. 端子选择不当:选择不合适的端子或质量差的端子,可能导致连接不稳定或无法适应特定环境。

    解决方法:根据实际需求选择合适的端子,并确保其符合相关标准和规范。

    2.操作不规范:不正确的操作方法可能导致端子压接问题。

    解决方法:提供正确的培训和指导,确保操作人员熟悉正确的端子压接技术和操作步骤,合理调试和校准压接设备,确保设备稳定性工作。


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