一种起动继电器触点的电路保护措施

牟重阳

（上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心，上海 200438 ）

一种起动继电器触点的电路保护措施

牟重阳

（上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心，上海 200438 ）

1 背景介绍

由于起动电机的控制电磁阀为电机类感性负载，在断开瞬间，因起动电机的控制线圈电感的特性，会产生较大的反向电压（一般为额定电压的2～3倍），此反向电压对控制起动机电磁阀的触点存在一定的危害，影响其寿命。为提高起动继电器的可靠性，抑制起动继电器的负载触点在断开瞬间因起动电机线圈产生的反向电压对继电器触点引起的伤害作用，需要相应的继电器触点保护措施。为此，本文详细介绍了一种简单、高效的保护措施。

2 常规起动继电器的控制电路

在一般的汽车起动电路中，由于采用12 V低压系统，起动电机断开瞬间产生的瞬态能量还不至于严重影响负载触点的寿命，同时，只要继电器的触点负载能力留足一定余量（一般做法是电机类负载不超过额定容量的1/2），继电器触点的寿命依然可以达到10万次的标准，因此在一般的汽车电路中，并未在起动电机驱动电路中采用二极管泄流的措施。但随着低成本高可靠性的压力越来越大，需要考虑：在尽量减少继电器触点负载能力余量的同时，依然能满足10万次可靠性寿命的要求。为此，必须在起动机电路中采用一种低成本、能抑制反向电压的措施。线束上附带反向INLINE泄流二极管就是这样的一种措施。

一般的起动控制电路图如图1所示。主要是由控制器（ECU）、起动继电器以及起动电机组成。当需要起动发动机时，ECU控制起动继电器触点端结合，电流流到起动电机的吸引线圈电磁阀线圈中，起动电机功率触点闭合，电机运转实现起动。

3 一种新型起动继电器触点的保护措施

图1 常规起动控制电路图

1）保护措施电路介绍 一种新型的起动继电器触点保护措施，是在上述常规起动控制电路线束中增加一个反向泄流二极管，如图2所示的红色部分。增加泄流反向INLINE二极管以后，在起动继电器断开瞬间产生的瞬态反向电压几乎被完全过滤掉。感性负载的起动继电器电磁阀基本可以等效于电阻负载，保证同样寿命的前提下，继电器额定容量规格可以降低接近一半，从而可以起到降低成本的作用。

图2 起动继电器触点电路保护措施示意

2）反向电压实测 采用此措施后，经过实测，断开瞬间的反向电压被大大抑制，如图3所示。其中图3a为采用措施前，图3a为采用措施后。可以发现右侧的关断电压不再有脉冲电压。

图3 采用措施前后的反向电压测试结果对比

4 收益估计

采用这种新型的起动继电器触点保护措施后，在成本方面以及起动继电器的可靠性方面都有较为可观的收益，具体分析如下。

1）成本方面 这种新型的起动继电器触点保护措施仅增加了一个二极管成本，大约不足1元。在保证达到相同寿命指标前提下，采用此措施后继电器可以由常规的40 A降低为20 A规格或30 A规格，成本降低近1元以上。综合下来每辆车可节省几毛钱，但是因为起动继电器是每台车的标配，以商用车车型项目常规按5万/年的销量估算，每年可节省数万元。

2）可靠性方面 此新型的起动继电器触点保护措施的应用，可以彻底抑制起动继电器触点断开瞬间产生的高脉冲电压，进而大大提高起动继电器的可靠性寿命指标。经过可靠性试验测试，相同的起动继电器规格下，采用此措施后，起动继电器的可靠性寿命指标可以提高一倍以上。

（编辑凌 波）

U463.6

A

1003-8639（2017）08-0016-02

2017-01-25；

2017-06-22

牟重阳（1980-），男，工程师，主要从事汽车电子电器的电气原理以及线束方面设计开发工作。