JJD150间歇刮水继电器故障分析和改进

陶军来

摘 要：文章为JJD150间歇刮水继电器的故障分析。文章主要针对该产品在改进过程中出现的一些主要问题，然后对间歇刮水继电器故障进行分析，最后提出故障解决措施，并引出对前期策划的思考。

关键词：继电器；间歇刮水；助焊剂；PCB

中图分类号：U463.855 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）08-0076-02

JJD150间歇刮水继电器为一款汽车上实现刮水电机间歇刮水以及在洗涤器喷水后延时刮水功能的应用类继电器。2014年8月该产品在随整车上市后出现大量的质量问题，给客户和公司造成了巨大损失。

1 JJD150间歇刮水继电器

JJD150间歇刮水继电器及工作波形如图1所示，其功能为打开ACC开关，且打开间歇刮水开关后，控制刮水电机以3-6S的周期低速档工作，直至关闭间歇刮水开关。

2 间歇刮水继电器原理分析

整车刮水系统原理如图2所示。

电源经D2、Q1发射极、R4、R5、R8接负极，Q1导通，继电器线圈得电，常开触点与动触点接通，刮水电动机低速绕组经继电器常开触点接负极，开始转动，当刮水电动机自停触点与内部的搭铁铜环接触时，电源经Q2发射极、R7、R6、D3接负极，Q2导通，从而导致Q1截止，继电器已闭合的常开触点释放，刮水电动机低速绕组经继电器常闭触点接负极，继续转动。与此同时，电源经C4、R6、D3接负极，给C4充电，当刮水电动机自停触点与刮水电动机内部接正极的铜环接触时，低速绕组两端短接，刮水电动机停止运转，这时C4两端的电压维持Q2导通，使Q1继续截止，刮水电动机保持静止，从而形成一个停息时间（间歇时间），其时长由C4、R7的时间常数决定。开关打到间歇档，电容C2充电，三极管T2导通，继电器J1吸合。电源经继电器J1常开触点给雨刮电机低速档供电。

3 间歇刮水继电器故障分析

正常零件上台架通电，雨刮开关打到OFF或者INT，雨刮电机分别是不转和以3～6 s间歇低速转动，但是售后返回的故障件上台架一通电，雨刮开关无论打到OFF或者INT，雨刮电机均以低速档常转。

根据经验补焊间歇刮水继电器三极管T2三个管脚，故障未消失，把T2焊下来，万用表检测三极管功能正常，重新把三极管焊到PCB板上，间歇刮水继电器故障消失，如图3所示。

为了了解故障件内部工作过程与正常件的差异，重新找来问题件，用示波器抓取4个关键点的波形，如图4所示。

正常件间歇刮水开关接通时，工作于间歇刮水功能，测试点1电压在12 V左右波动，测试点2电压0.7 V，测试点3电压1.5 V，测试点4电压1.2 V左右，符合前面原理图介绍的阶段2开始时的波形特征，如图5所示。

故障件测试点4电压始终无法升到12 V，如图6所示，继电器J1始终处于得电吸合状态，电源经继电器J1常开触点持续给雨刮电机供电，然而继电器J1经检测功能正常，由此判断三极管T2集电极C与发射极E之间短路。

进一步调查三极管T2常导通原因发现，三极管管脚残留助焊剂，每块PCB板过波峰焊前设备自动先喷一层助焊剂（目视不可见），波峰焊后线路板没清洗残留助焊剂，长时间吸水漏电导致三极管T2管脚间漏电，如图7所示。

此外，发现三极管T2的三个焊盘过近，加大了助焊剂使管脚间漏电的风险，如图8所示。

PCB波峰焊后未清洗残留的助焊剂，三极管T2三个焊盘距离过近，间歇刮水继电器长时间高温高湿环境下助焊剂吸水致B、C极漏电，相当于在三极管T2的B、C间接一个上拉电阻，三极管会偏置导通，继电器吸合，造成刮水电机常转，如图9所示。

前期分析三包件把三极管T2从线路板上焊接下来，再焊上去零件恢复正常，正是因为焊接时此处线路板受热，助焊剂挥发，T2管脚间恢复正常绝缘状态，零件故障消失。由此可得出造成故障是间歇刮水继电器三极管T2管脚残留助焊剂及PCB焊盘距离过近所致。

4 故障解决措施及成效

根据故障分析得出根本原因，得出两项解决措施，即：①线路板焊接后PCB超声波清洗机自动清洗助焊剂并吹干；②优化PCB板的布局：把三极管T2和电阻R5引脚焊盘拉开0.5 mm以上。通过对产品的改进，跟踪产品在市场上的表现，发现该产品经改进后在市场抱怨和索赔数量急剧减少，收到了很好的成效，每千台发生故障的比例逐渐下降比例如图10所示。

5 結 语

通过对JJD150间歇刮水继电器故障问题的分析，可以看到，如果我们在产品开发时多了解助焊剂的特性，考虑到PCB焊盘间距要求，在早期进行充分的策划，大量的问题可以避免，这不仅可以节约大量成本，更可以大量的降低损失。虽然最后这些都问题得到了解决，而且成效非常明显，但回头分析这些问题时，都可以发现或多或少都是前期工作中的疏忽或失误。所以我们应明白先期策划的重要性，这也是我们以后应该思考的问题。

参考文献：

[1] 邓福启，五菱之光微型车用间歇刮水继电器控制电路改进设想[J].汽车电器，2012，（7）.

[2] 娄云，侯锁军.RTD—JY-02A型刮水间歇继电器的研制[J].汽车电器，2008，（11）.