家电继电器失效机理研究

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1、ChinaApplianceTechnology■■_+家电与控制技术专题+家电继电器失效机理研究美的电器技术管理部电子工程中心孙志清叶向阳家电继电器的触点拉弧过热、电侵蚀析出物对家电继电器的可靠性起到关键性的影响。本文通过对触点材质、结构工艺的介绍，以及几个典型失效案例的分析，阐述拉弧过热、电侵蚀析出物对家电继电器失效的几种关键失效机理。美曩调：毫毫簟电■．麓点．失效帆一．可l性．皇火。1前言点，即底部铜层叠加上部银合金层，如图继电器起火一直以来在家电起火事件中l。采用冷镦成型——回火——研磨——酸占有一定

2、的比例，对家用电器的安全使用造洗——研磨——钝化——超声波处理工艺复成极大隐患。继电器的失效也往往导致家用合而成。电器基本功能丧失，因此家用电器继电器的2_2触点材质及加工工艺可靠性值得重点关注和研究。触点银合金层材质主要有：银镍、银继电器的失效部位多和触点相关，关键氧化镉、银氧化锡、银氧化锡铟等几种。含在触点材料和动作机构的可靠性上。继电器银量一般在8S％以上。银镍触点材质特点是失效原因是多种多样的，从失效分析统计的合金基本上互不相熔，所以大多是用粉末混情况来看，继电器的主要失效体多发生在触合制造的。具有电

3、阻率低、导电性好、电磨点材料、强电一侧设计结构问题上。我们通损小、稳定等优点，但抗熔焊性能较差。银过大量的市场外退及电寿命试验失效不良品氧化镉触点因氧化镉高温升华特性，对触点分析，发现了多种多样的失效模式和机理，耐拉弧性能有很大益处，因此被广泛使用，现总结出几种具典型特征的失效案例，在此但镉为对人体有害元素，已经受限制使用。与大家分享。银氧化锡触点的耐烧损、抗粘连、抗材料转移特性都优于银氧化镉，但加工工艺相对困2继电器触点简介难。银氧化锡铟触点添加Inz03对改善银与氧2．1触点工艺结构化锡之间的润湿性有好处

4、，同时IntO。在830℃目前，家用电器继电器多采用复合触的分解对改善触点的抗熔焊性也有好处。过程中状态截图。调器运行参数的输入界面，如修改运行频可实现的具体功能如下：率、电流、过载、温度等参数以便达到变频I．实时监控系统可提供给设计人员空调空调嚣系统的最佳运行状态。测试运行时的各种状态参数，如室内外各种温度、压缩机排气温度、电子膨胀阀开度、参考文献整机系统工作电流、功率、频率等。I施联玉等高稳定的线性光隔离电路电子技术应用1o05~第ll期34页2实时监控系统还能提供给设计人员室外2康华光等电子技术基础高等

5、教育出版机绀控制器自身运行的各种状态，如定时器时社~998．33}-333页间、通信状态、电流保护、系统过载保护等。3马忠梅单片机的c语言应用程序设计北京航空航人大学出版社，2033．10[一l03页3实时监控系统提供给设计人员修改空TPapersI论文·论述2．3触点加工工艺4继电器起火机理分析触点加工工艺分为粉末冶金合金工艺家电起火部分原因来自于继电器，虽然和内氧化熔炼工艺，粉末冶金合金工艺加发生的频次并不高，但造成f损失巨大而且工的触点电阻率相对较大、耐机械磨损，影响恶劣，因此值得重点关注。但银氧化锡触

6、点均匀混合困难，密度较4．1爬电放电起火低，易出现空隙等问题。内氧化熔炼工艺我们知道，家用小功率继电器触片间的加工的触点导热、导电性相对较好，银氧电气间隙一般很小，有的甚至在2ram左右。化锡触点合金质密度较易保证但银锡合金正常情况下，这样的电气间隙并不至引起放中的锡充分氧化困难。电的发生。但在固定触片的非金属结构件表面，存在爬电放电的隐患。这是因为继电器一3继电器触点导致的失效分析触点通断拉弧析出物会溅射到非金属结构件一_一一触点粘连是最具典型的失效模式之的表面，如果距离触点近且电器间隙过小，击日一触点拉弧

7、析出物终将导致非金属结构件表面，在寿命测试、市场外退早返品中多有I一_发生，但粘连发生后解体观察的形貌、机爬电放电的发生。随着析出物的积累，放电翳l霪理存在一定的差异性。本文选取三种典型过热最终引燃结构件。如图9、lO为爬电放电案例进行分析。引燃图及局部放大图。3．1触点面熔融粘连4．2另一类爬电放电起火继电器动作拉弧产生的触点融化可能导部分继电器结构与安装方向有一定的关致合金(非共熔)组分分层的发生。本案例系。如图11所示，采取正向安装使用时，触为银氧化锡触点，触点中氧化锡的比重远小点通断拉弧析出物沉降簧片

8、跟部，积累到一于银，拉弧熔融后出现了金属氧化物浮于触定时将导致爬电放电发生，最终导致继电器点表面的现象(图3)，导致表面组分的根非金属底座的引燃。本性变化，锡的含量显著增加。(图2为电4．3触点粘连失效模式中的“桥连”案镜形貌、图4为边缘出未熔融区的能谱成分例。也同时发生了继电器起火现象。分析、图5为熔融区的能谱成分分析)我们知道氧化锡的导电性较差，这种情况将导致5触点不闭合导致的失效机理分析接触电