一種預(yù)防電感引腳斷裂問(wèn)題可靠性研究與分析

0   引言

電感是導(dǎo)線內(nèi)通過(guò)交流電流時(shí)，在導(dǎo)線內(nèi)部及其周?chē)a(chǎn)生的交變磁通，導(dǎo)線的磁通量與產(chǎn)生此磁通的電流成正比。在電子線路中，電感線圈對(duì)交流有限流作用，它與電阻器或電容器組成高通或低通濾波器、移相電路及諧振電路等；變壓器可以進(jìn)行交流耦合、變壓、變流和阻抗變換等。在空調(diào)電路板中，電感的使用十分廣泛。

1   故障分析

在空調(diào)電路板中，經(jīng)常出現(xiàn)電感引腳斷裂脫離本體的情況。電路板使用的電感本體磁芯成分主要是鐵、錳、鋅組成，骨架成分為電木粉，漆包線成分為銅，本體重量大，引腳承受的重力也大，周轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中很容易出現(xiàn)引腳受力脫離本體的情況（表1 和圖1）。

圖1 空調(diào)用電感結(jié)構(gòu)示意

2   試驗(yàn)方案

現(xiàn)有電感引腳植入深度約為2.2 ～ 2.3 mm，將引腳植入的深度增加到3.2 ～ 3.3 mm，通過(guò)振動(dòng)和跌落試驗(yàn)驗(yàn)證增加植入深度后的電感可靠性情況，如圖2 所示。

圖2 電感引腳植入深度示意

2.1 振動(dòng)試驗(yàn)驗(yàn)證

新舊制品同時(shí)安排振動(dòng)試驗(yàn)，頻率75 Hz，振幅3.00 mm，時(shí)間6 h；新制品電感10 個(gè)、舊制品電感10 個(gè)，如表2 所示。

表2 電感性能參數(shù)測(cè)試對(duì)比

從測(cè)試數(shù)據(jù)看，增加植入深度前后的電感相關(guān)參數(shù)無(wú)明顯差異。

2.2 跌落試驗(yàn)驗(yàn)證

跌落條件：將電感裝到空調(diào)電路板上；跌落高度：75 cm；試驗(yàn)平臺(tái)：地磚；跌落方向：PCB 垂直地面、上下左右前后6 個(gè)邊分別朝下的方向；新制品電感5 個(gè)植入深度（3.2~3.4）mm、舊制品電感5 個(gè)植入深度（2.2~2.3）mm，如表3。

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)看，新制品電感在第3 次跌落時(shí)只斷開(kāi)2 個(gè)，舊制品第3 次跌落斷開(kāi)4 個(gè)，新制品第5 次跌落仍然有2 個(gè)電感引腳穩(wěn)固在PCB 板上未斷開(kāi)，新制品相比舊制品引腳可靠性有所改善。

3   試驗(yàn)結(jié)果

振動(dòng)試驗(yàn)后對(duì)電感各項(xiàng)性能參數(shù)測(cè)試，增加植入深度前后的電感相關(guān)參數(shù)無(wú)明顯差異。從跌落試驗(yàn)數(shù)據(jù)看，新制品電感在第三次跌落時(shí)只斷開(kāi)2 個(gè)，舊制品第3 次跌落斷開(kāi)4 個(gè)，新制品第五次跌落仍然有2 個(gè)電感引腳穩(wěn)固在PCB 板上未斷開(kāi)，新制品相比舊制品引腳可靠性有明顯改善。

4   結(jié)論

通過(guò)增加電感引腳植入深度，可提高電感裝配可靠性，降低空調(diào)電路板電感引腳斷裂問(wèn)題產(chǎn)生。

參考文獻(xiàn)：

[1] 卡羅尼爾·麥克萊曼.變壓器與電感器設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2008:70-90.

[2] 胡斌.雙色圖文詳解電感器及應(yīng)用電路[M].北京:人民郵電出版社,2011 (10):35-37.

[3] 王學(xué)屯.常用元器件的識(shí)別與檢測(cè)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2010(3):40-45.

[4] 王成安/王洪慶.電子元器件檢測(cè)與識(shí)別[M].北京:人民郵電出版社,2009(3):60-65.

[5] 黃繼昌.常用電子元器件實(shí)用手冊(cè)[M].北京:人民郵電出版社,2009(5):225-226.

[6] 周樹(shù)南/張伯頤.電路與電子學(xué)基礎(chǔ)[M].北京:科學(xué)出版社,2007(9):78-85.

（本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2021年5月期）