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继电器几种常见的失效模式的失效分析

继电器是工程师日常设计中应用非常广泛的电子元器件,它是用较小的电流来控制较大电流的一种自动开关。但由于生产坏境、工艺以及继电器本身结构设计等原因,导致继电器的失效时有发生。本文针对继电器几种常见的失效模式进行失效分析。


1、异物导致失效:

由于继电器封装前,生产工艺环境不良,在触点上有异物附着,如图1所示,导致继电器触点接触出现接触电阻增大甚至开路的失效模式。此时失效,当继电器工作时,能听到继电器吸合的声音,但触点端没有吸合,还是处于断开状态。

图1 继电器触点有异物导致继电器失效示意图


2、跌落或者冲击导致失效:

继电器由于受到外界跌落或者冲击,由于腔体体积较小,导致继电器内部工艺结构变形,使得内部动作部分工作(例如弹片)工作不到位,如图2所示。这种情况失效,当继电器工作时,能听到继电器吸合声音,但触点切换不正常,能正常导通,但可靠性大大降低;或者直接听不到继电器动作的声音。


图2跌落或者冲击导致内部变形失效示意图


3、电流过大导致触点烧坏失效:

继电器在瞬间浪涌电流较大电路中应用,通常会出现触点拉弧或者打火现象,致使继电器触点容易烧坏或者粘连在一起无法弹开,导致继电器失效,如图3所示。这种情况继电器工作,如果触点是烧坏的话,能听到触点动作声音,但无法导通;如果是触点粘合在一起,就没有动作声音。

图3电流过大导致触点烧坏失效示意图


4、线圈端失效

继电器内部控制线圈是由漆包线绕制而成,一般线圈端失效主要是由于线圈开路所致,表现为线圈的漆包线断裂或者线圈引线于引脚虚焊等等,如图4所示。线圈端失效主要是由于漆包线多次受到机械应力、热应力的作用而断裂。此时继电器线圈电阻无穷大而无法工作。

图4 线圈端失效模式示意图


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