精品文檔-下載后可編輯壓敏電阻在汽車電機(jī)中的應(yīng)用-設(shè)計應(yīng)用摘要：近幾年，環(huán)形壓敏電阻器的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，從原來的音響電動機(jī)，隨身聽、VCD、DVD電動機(jī)，到近幾年使用普遍的玩具電動機(jī)，近，用在家用電器方面的電動機(jī)也開始使用壓敏電阻，直至汽車行業(yè)，現(xiàn)在汽車行業(yè)的壓敏電阻使用越來越普遍。大家都知道，中國是世界上人口多的國家，中國的制造業(yè)大多也屬于勞動密集型企業(yè)，因為中國廉價的勞動力，使得電機(jī)的制造成本非常低，因此世界汽車業(yè)所使用的電機(jī)大多是中國制造的。隨著人們生活質(zhì)量水平不斷提高，對汽車的消噪效果要求也越來越高，原來不用壓敏電阻的，現(xiàn)在也統(tǒng)統(tǒng)用上了壓敏電阻，不僅如此，原先有壓敏電阻的電機(jī)生產(chǎn)廠家，對壓敏電阻的性能也提出了更高的要求，這就要求我們，對壓敏電阻要做更加深入的研究，從而保證能夠滿足這些要求。

一、汽車行業(yè)的特殊要求

1.體系要求

所有汽車行業(yè)必須通過ISO/TS16949質(zhì)量體系，ISO/TS16949是ISO9001對汽車行業(yè)的特殊要求，該體系對供應(yīng)商的要求比較高，所以，汽車及其配套行業(yè)在選擇供應(yīng)商時，會十分慎重，沒有名氣的生產(chǎn)廠或規(guī)模較小的生產(chǎn)廠，很難能夠列入他們的候選名單。有幸成為其供應(yīng)商后，我們需要符合他們的要求。

2.ISO/TS16949五大工具

(1)AdvancedProductQualityPlanningandContyolPlan——APQP

產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃和控制計劃

(2)ProductionPartApprovalProcess——PPAP

生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序

(3)PotentialFailureModeandEffectsAnalysis——FMEA

潛在失效模式和影響分析

FMEA包括設(shè)計FMEA(P-FMEA)和制造FMEA(D-FMEA)

(4)MeasurementSystemAnalysis——MSA

測量系統(tǒng)分析

(5)StatisticProcessControl——SPC

統(tǒng)計過程控制

在五大工具中，F(xiàn)MEA和控制計劃是至關(guān)重要的。我們在日常工作中，是非常好用的分析工具。

二、各個汽車廠家的不同要求

在PPAP提交時，通用、福特、戴姆勒克萊斯勒又分別有不同的要求，例如，戴姆勒克萊斯勒的提交按照SPIN指定的路徑進(jìn)行提交。

戴姆勒克萊斯勒外觀批準(zhǔn)要求，在提交前，要首先得到其汽車公司設(shè)計室的認(rèn)可簽字，福特公司則要求，由其設(shè)計質(zhì)量辦公室審批，與PPAP一同提交。福特公司將生產(chǎn)節(jié)拍列入提交項目。那就是說，我們的壓敏電阻也是一樣，外觀上的任何更改，需要得到其汽車設(shè)計室或設(shè)計質(zhì)量辦公室的批準(zhǔn)，哪怕是不影響性能的一點更改，甚至我們工藝的變化或設(shè)備改造帶來的生產(chǎn)效率的變化，要向克萊斯勒公司，得到對方批準(zhǔn)。

福特公司對供方申請工程批準(zhǔn)中過程更改有一規(guī)定：以下過程更改要求SREA：

a.熱處理、電鍍、涂層和焊接；

b.供方自行設(shè)計的電子零件的制造工藝更改（電容器、電阻器、集成電路和類似零件）；

c.產(chǎn)品異地生產(chǎn)。

這就是說，我們在生產(chǎn)中工藝的變動，工廠搬遷等要經(jīng)過福特汽車公司的批準(zhǔn)，而且需要提交外部實驗機(jī)構(gòu)的認(rèn)可材料，這一點通用汽車公司要求與福特公司差不多。

三、韓國現(xiàn)代和日本豐田汽車對壓敏電阻的特殊要求

電動機(jī)要求檢測瞬態(tài)排放功能（韓國術(shù)語），在國內(nèi)，我們叫做電動機(jī)的脈沖檢測。

韓國現(xiàn)代與日本豐田在標(biāo)準(zhǔn)要求上略有不同，韓國現(xiàn)代脈沖尖峰值在100V以內(nèi)，值在-150V以內(nèi)。日本豐田則要求脈沖尖峰值在75V以內(nèi)，值在-100V以內(nèi)，日本豐田的要求更為嚴(yán)格。

初選擇了套方案，方法如下。

1.檢測所用儀器：

(1)4路數(shù)字存貯示波器型號：TDS3054B

(2)電流探頭放大器型號：AM503B

(3)電流探頭槍型號：A6302

(4)電壓探頭（10倍）型號：P6139A

(5)直流穩(wěn)壓電源

2.檢測方法

3.檢測結(jié)果

以下是韓國昌原市的電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗研究所所檢測的結(jié)果：

DUTNo.12345678

Max.(V)5419331948194919

Min.(V)-48-175-86-187-69-151-141-160

從檢測結(jié)果來看，顯然目前電機(jī)存在脈沖尖峰大的現(xiàn)象，不符合CISPR25標(biāo)準(zhǔn)，我們需要從根本解決此問題。

我們先看電動機(jī)設(shè)計方面如何解決此類問題，從線路設(shè)計方面怎樣進(jìn)行改進(jìn)。下面是電動機(jī)設(shè)計方面的兩個線路比較：

從上面看，是將電容C4換成了片式壓敏電阻器。

下面是組裝好的線路板比較。

改進(jìn)后的檢測結(jié)果如下：

（該結(jié)果仍然是韓國昌原市的電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗研究所檢測）

DUTNo.12345678

Max.(V)5836202219242619

Min.(V)-54-136-47-124-36-157-22-146

測試數(shù)據(jù)顯示，改進(jìn)有一定的效果，基本達(dá)到了現(xiàn)代汽車的要求，但仍然無法滿足豐田汽車要求。電機(jī)線路改進(jìn)的方案，并沒有徹底改變這種脈沖超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的現(xiàn)狀。

四、環(huán)形壓敏電阻的測量和改進(jìn)

我們針對這種情況，專門進(jìn)行了研究，通過環(huán)形壓敏電阻的改進(jìn)，可以實現(xiàn)脈沖的先期控制。

五、脈沖測量方法

5.1.1測試電路圖(引用ISO/DIS7637-2.3)及設(shè)置方法

按照電路圖布置線路，保證電機(jī)按照此測試線路測試，所示電機(jī)連接在直流電源上，保證電壓在13.5±0.2VDC。示波器用于測試脈沖電壓。示波器的探針與電機(jī)的插針連接。保證測試用線路的距離滿足要求，示波器的取樣速率應(yīng)該設(shè)為2.5M點每秒。垂直量程設(shè)置為50V/刻度，觸發(fā)位設(shè)置為30V。

5.1.2測試步驟

1接通電源

2確保示波器處于接收信號的狀態(tài)

3將開關(guān)接通(OFF-ON)將電機(jī)堵轉(zhuǎn)，可以在示波器屏幕上看到捕獲的脈沖電壓值

4檢查脈沖電壓是否在歸定范圍之內(nèi)

5將開關(guān)斷開(ON-OFF)將電機(jī)堵轉(zhuǎn)，可以在示波器屏幕上看到捕獲的脈沖電壓值

6檢查脈沖電壓是否在歸定范圍之內(nèi)

5.1.3檢驗標(biāo)準(zhǔn)：

N.OCONTENTSNATOYOTA

1Maximumamplitudeoftransient,positivepolarity+100V+75V

2Maximumamplitudeoftransient,negativepolarity-150V-100V

5.2無人工電源網(wǎng)絡(luò)測試

5.2.1測試電路圖(引用ISO/DIS7637-2.3)及設(shè)置方法

按照電路圖布置線路，保證電機(jī)按照此測試線路測試，電機(jī)連接在直流電源上，保證電壓在13.5±0.2VDC。示波器用于測試脈沖電壓。示波器的探針與電機(jī)的插針連接。保證測試用線路的距離滿足要求，示波器的取樣速率應(yīng)該設(shè)為2.5M點每秒。垂直量程設(shè)置為50V/刻度，觸發(fā)位設(shè)置為30V。

5.2.2測試步驟

1接通電源

2確保示波器處于接收信號的狀態(tài)

3將開關(guān)接通(OFF-ON)將電機(jī)堵轉(zhuǎn)，可以在示波器屏幕上看到捕獲的脈沖電壓值

4檢查脈沖電壓是否在歸定范圍之內(nèi)

5將開關(guān)斷開(ON-OFF)將電機(jī)堵轉(zhuǎn)，可以在示波器屏幕上看到捕獲的脈沖電壓值

6檢查脈沖電壓是否在歸定范圍之內(nèi)

7將電機(jī)轉(zhuǎn)子軸分別旋轉(zhuǎn)36°、72°、108°、144°、180°后重復(fù)3-6步驟測試

5.2.3檢驗標(biāo)準(zhǔn)

N.OCONTENTSNATOYOTA

1Maximumamplitudeoftransient,positivepolarity+80V+75V

2Maximumamplitudeoftransient,negativepolarity-100V-100V

5.2.4實驗設(shè)備儀器說明

N.OCONTENTEXPLAINE

1開關(guān)S采用標(biāo)準(zhǔn)汽車用開關(guān)

2開關(guān)T采用時間繼電器開關(guān)

3連接用導(dǎo)線7×0.2mm2銅導(dǎo)線

4UA蓄電池

5DCPOWERSUPPLYDC30V/40A有源電源

6OscilloscopeTDS1012（無人工網(wǎng)絡(luò)用）

使用以上的檢測方法，將壓敏電阻的尖峰定位在-100V，即可將問題解決。

以下是2022年7月份進(jìn)行檢測后，壓敏電阻上機(jī)后的檢測結(jié)果，依然是韓國昌原市的電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗研究所檢測。