摘要：介绍组合开关中近远光灯控制开关的触点材质对其可靠性的影响，分析产品在开发过程中的失效机理，找到解决问题的方法，最终达到客户的要求。

    汽车转向管柱上组合开关，是装配在汽车的转向盘下方，固定在汽车转向管柱上的一个集各种功能性控制开关于一体的组合型产品。汽车驾驶员通过操纵组合开关的操纵手柄可控制汽车转向灯、前照灯、近远光灯、雾灯、小灯等灯光信号的开启和关闭。而汽车灯光信号的正确与否，将直接影响到汽车的安全行驶。特别是在夜晚行驶汽车时，如果控制近远光灯的开关失效，使汽车的近远光灯不能正常工作，其后果将不堪设想，严重时将产生特重大交通安全事故。

    上述提到的汽车车灯，近远光灯是较大的负载，一般其电流都在10A以上，车在夜晚行驶时，该灯所使用的频率极高，故近远光灯开关的可靠性问题，就成了组合开关制造单位的首要课题。
    目前在汽车上控制近远光灯开启和关闭的组合开关有以下两种形式。

    1）一种是由开关经线束到中央控制器，再由中央控制器来控制近远光灯的开启和关闭。这种方式的控制，对整车系统的要求较高，整车成本相应增加，但对开关来说，开关所承受的负载只是中央控制器的弱小负载（毫安级的电流）。该种开关的控制不在本文中进行探讨。
    2）另一种是由开关经线束直接到近远光灯，这种传统结构的控制方式，整车成本较低，售后服务也方便。就开关而言，开关在工作中将直接承受近远光灯的负载，也即开关的触点在进行分断和拍合工作时，要承受10A以上的工作电流，而如此强大的工作电流，使开关触点在分断时产生强烈的白光（即电弧），电弧的产生将会烤坏触点，从而导致开关失效。电器开关在工作中失效的原因虽有很多，其中最主要的是触点的工作失效，在开关的工作电压、电流、触点的几何形状及尺寸、接触形式、接触压力、分合速度、触点间隙、工作环境等条件都不变的情况下，如何正确选择触点的材质和材质性能，对触点在工作中电磨损承受能力的影响将是至关重要的。

    老天津夏利汽车上所使用的组合开关近远光灯开启和关闭控制方式，就是开关经线束到近远光灯的直接控制方式，本文就以该产品为例，重点分析触点的材质和材质性能对可靠性的影响，对开关触点在试验中的失效进行分析研究。

1组合开关中近远光灯开关结构
    组合开关中控制汽车远光、近光、超车信号的各开关，具有相同的结构，均是通过组合开关操纵手柄的上、下旋转运动来带动滑板移动，而滑板的移动又可控制开关动触点顶销的上、下运动，使各开关的动静两触点具有分合功能（见图1）。远光和超车（因超车是远光灯发出瞬间即逝的闪光信号）为一组动静触点，近光为另一组动静触点。分析进口产品样件，两组开关触点的材质均为：动触点材质是CAgCdO (12)/Cu-QM3.8x0.8+2x1.5-0.3；静触点材质是黄铜板镀银8～12 μm。

2组合开关中近远光灯开关可靠性要求参数
    组合开关产品在进行近远光灯开关可靠性的耐久性试验时，试验条件要求如下：①工作电压：直流13.510.5 V;②工作电流：远光13.3 A，近光12.5 A,超车13.3 A;③负载性质：灯负载；④工作环境：室温（大气中）；⑤每次工作循环为：远光一近光一超车（远光）一近光；⑥工作循环速度：每分钟20次；⑦耐久性：10万次；⑧电压降：耐久性试验前开关触点处电压降不超过15 mV/A，耐久性试验后开关触点处电压降不超过25 mV/A 。

    因远光灯和超车信号的开关控制为同一组触点，近光灯信号的开关控制为另一组触点，故近远光灯控制开关动静触点的耐久性考核要求分别为各20万次。根据耐久性的工作循环速度要求，各组动静触点的工作速度即为每分钟40次。

[1] [2] [3]  下一页