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浅析汽车电气接线盒的过载设计和验证方法
来源:本站整理  作者:佚名  2015-12-31 09:33:14



    3)端子是电气回路连接的一个重要环节,端子规格书中一般会有降额曲线(用于描述端子载流能力与环境温度的关系)以及温升曲线(用于描述端子承载电流与发热量的关系)。图3和图4分别为某厂家的6.3片宽的FASTON型的端子降额曲线和温升曲线。压接的是3 mm2导线,端子载流能力与环境温度、压接导线的线径有关,端子会随着温度的提高,达到一定的限制后,载流能力明显下降。这里需要注意的是,一般只有母端的端子才具备这种特性曲线,因为母端端子具备弹性的结构,而弹性结构的压紧力受温度的影响,接触面积有所变化,所以载流能力也就随之变化。负责信号传递或者转接回路的端子不需要考虑过载的工况。与熔断丝匹配的端子,在选型的时候,需要把回路承受过载能力的范围一并考虑进去。比如10A的MINI熔断丝,匹配2.8片宽的BOX型端子,在端子规格书中可查询到最大承受电流为30 A,当回路通11A电流1h,或者通13.5 A电流和20 A电流直至熔断丝熔断的时候,端子符合要求。



    4)汇流条主要承载大电流,一般用于将正极电源进来的电流引到其它继电器的30针脚以及分配常电的熔断丝上。载流能力与环境温度、温升、厚度、宽度等参数有关,这里不详细介绍。汇流条在设计的时候,根据汽车电气接线盒兼容的负载进行计算设计,并预留一定的余量。
    5) PCB是汽车电气接线盒内部承载电流的主要载体(如果是PCB式电气接线盒),其长度对于载流能力的影响可忽略不计,而覆铜的厚度以及回路的宽度决定了承载的能力。铜箔厚度是一定的,一般情况下105μm或者140μm,所以宽度是决定承载能力的关键因素,但是PCB的面积受到限制,每条回路的宽度需要根据实际负载的额定电流来设计,但是还要具备承受一定的过载的能力。因此,过电流的测试对验证回路的性能是非常关键的。如果是直插式电气接线盒,那么回路的承载能力主要由端子和导线来决定。

    2 电气接线盒总成抗过载能力验证
    以PCB式电气接线盒为例,分析过电流试验的验证工作。过电流试验验证的目的是电路中出现过载电流的时候,电气接线盒的抗过载能力。但是由于回路中熔断丝存在熔断特性,所以只要验证熔断丝熔断之前,电气接线盒能够保持完好即可,因此选择带熔断丝的回路,其它信号转接以及控制回路不做测试。
    首先,将装配好的电气接线盒放在能显示数值的专门做过电流的试验台上。对装配好的电气接线盒(含熔断丝和继电器)选择测试的回路(每次只测试一条回路),长时间工作的回路必须测试,短时间工作的回路根据具体情况决定,不强制要求做。试验后,不得出现对连接器、端子、电线、PCB等造成损坏,比如变形、变色、熔化等,电气接线盒不应该出现融化的现象。
    按照熔断丝的类型,主要有3种加载方式。
    1)片式熔断丝加载2倍电流直至熔断、加载1.35倍电流直至熔断、加载1.1倍电流60 min。这里的片式熔断丝主要包括MINI、 MAXI、ATO等。表2为MINI熔断丝时间一电流熔断特性表。通1.1倍电流60 min,熔断丝是不会熔断的,这对回路承受低过载的能力提出了比较苛刻的要求,所以在回路设计的时候,要考虑与熔断丝的匹配关系。如果在此期间出现了熔断丝熔断的情况,那么可以更换熔断丝后继续进行验证。而当通1.35倍电流的时候,最长的熔断时间为10 min,通2倍电流的时候,最长熔断时间为5s。这里模拟的是当出现过载情况下,熔断丝熔断之前,电气接线盒内部回路的承载能力。

    2)箱式慢熔熔断丝加载1.35倍电流直至熔断、加载2倍电流直至熔断。这里的慢熔熔断丝主要包括JCASE等。以JCASE熔断丝为例,额定电流范围一般从20~60 A,电气接线盒要保证在通1.35倍电流时,30 min之内不会烧蚀;通2倍电流时,1 min之内不会烧蚀,见表3。

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关键词:电气接线盒

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