汽車線束端子壓接電壓降的產(chǎn)生原因、測試方法及判定標(biāo)準(zhǔn)

汽車線束端子壓接電壓降作為線束生產(chǎn)的一個重要控制指標(biāo)，會影響信號傳輸?shù)乃p，失真，同時也會影響接插件的使用壽命、可靠性和溫升，嚴(yán)重者會導(dǎo)致接插件燒蝕融化變形。本文線束工程師公眾號主要介紹一下線束端子壓接電壓降測試方法。以下為正文。

目前，國家標(biāo)準(zhǔn)和各大主機(jī)廠、線束零部件廠均將端子壓接電壓降作為一個重要的指標(biāo)進(jìn)行控制。主機(jī)廠和線束廠常用的測試方法和判定標(biāo)準(zhǔn)往往并不統(tǒng)一，制約著線束的發(fā)展。

一.汽車線束端子壓接電壓降的產(chǎn)生原因

端子壓接是依靠銅絲和端子相互接觸來實(shí)現(xiàn)電傳導(dǎo)的。從微觀物理觀點(diǎn)來看，任何外觀光滑的固體表面都是粗糙的、凹凸不平的表面，因此銅絲和端子不是面接觸，是點(diǎn)接觸，其實(shí)際接觸面積大大小干目視的接觸面積。如圖1所示。

金屬表面一般都覆蓋著氧化膜和其他種類的膜層，在實(shí)際接觸范圍內(nèi)，只有部分被壓破的膜層或電壓擊穿的地方才能形成金屬與金屬的直接接觸，而大部分是通過膜層而相互接觸的，電流實(shí)際上只能從這些稱之為“導(dǎo)電斑點(diǎn)”的接觸點(diǎn)通過。 當(dāng)電流通過銅絲和端子傳導(dǎo)時，電流將集中流過那些極小的導(dǎo)電斑點(diǎn)，在導(dǎo)電斑點(diǎn)附近電流束發(fā)生收縮，如圖2所示。由于電流束在導(dǎo)電斑點(diǎn)附近發(fā)生收縮，使電流流過的路徑增長，有效導(dǎo)電面積減少，因而出現(xiàn)局部的附加電阻，稱為“收縮電阻”或“集中電阻”用R1表示。

端子壓接電壓降主要由以下幾部分組成:R=RI+R2+R3

R1為收縮電阻，當(dāng)銅絲和端子彼此接觸時，其表面不可能完整地接觸，微觀上是點(diǎn)與點(diǎn)的接觸。當(dāng)電流由一個接觸件流向另一個接觸件時，電流線就受到收縮而產(chǎn)生阻力，因而產(chǎn)生的電阻就稱為收縮電阻。

R2為導(dǎo)體電阻，為端子和銅絲的歐姆電阻之和，其大小決定于端子和銅絲所選用的材料的導(dǎo)電率、截面積大小及長度尺寸，另外和溫度也有關(guān)系。

R3為膜層電阻，它是銅絲和端子表面上的粘著膜、薄膜所產(chǎn)生的電阻。

二.汽車線束端子壓接電壓降的測試方法及判定標(biāo)準(zhǔn)

2.1《QC/T29106-2004 汽車低壓電線束技術(shù)條件》端子壓接電壓降測試方法及判定標(biāo)準(zhǔn)

2.1.1端子電壓降測試方法 如圖3所示，在端子與電線壓接處中間位置至電線75mm長的電線處的兩點(diǎn)間測量，扣除75mm長的電線電壓降后即為端子與電線壓接處的電壓降。當(dāng)一個端子同時連接兩根或兩根以上由線時對各根電線分別施加電流以測量電壓降。

2.1.2電壓降判定標(biāo)準(zhǔn) 端子與電線連接處的電壓降應(yīng)不大于表1的規(guī)定。 表1QC/T29106電壓降判定標(biāo)準(zhǔn)

2.2《MES67010D線束》端子壓接電壓降測試方法及判定標(biāo)準(zhǔn)

2.2.1端子電壓降測試方法 電線通電以后，按照圖4測量端子壓接的整體電壓降，或按照圖5測量接線端子壓接的整體電壓降，再從該測得值中減去電線的阻值即得到通過壓接部分的電壓降。測量時，應(yīng)區(qū)分端子端壓高度(C/H)的最小值，中間值和最大值。測量使用的電源其開路時的最大電壓應(yīng)該為50mV，通電的最大電流為100.5mA。

2.2.2電降判定標(biāo)準(zhǔn) 端子壓接的最大電壓降應(yīng)為2mV/A，接線端子的最大壓降應(yīng)該為3mV/A。

2.3《24352NDS00N端壓部位規(guī)格》端子壓接電壓降測試方法及判定標(biāo)準(zhǔn)

2.3.1端子電壓降測試方法 (1)壓接時，銅絲的導(dǎo)體壓縮率在80%以下，具體定義如下:

(2)設(shè)端壓高度(C/W)一定，取同一部位端壓高度(C/W)分別為下限值、中間值、上限值三種按照圖6測量壓接部位和電線間的電壓降，減去電線部分的電阻，即可算出壓接部位的接觸電阻。測試時開路電壓為20±5mV，短路電流10±0.5mA。

2.3.2電壓降判定標(biāo)準(zhǔn) 端子壓接的電壓降符合表2的規(guī)定。

三.汽車線束端子壓接電壓降的測試條件分析

3.1電線的區(qū)別

3.1.1電線線徑的區(qū)別 因QC/T29106MES67010和24352NDS0O引用的導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)不一樣，對導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(單根銅絲直徑和銅絲的數(shù)量)的規(guī)定并不一樣，導(dǎo)線標(biāo)稱直徑也并不一樣。如QC/T中導(dǎo)線樣品線徑包括0.75mm，并無不包括0.85mm，如表4所示;MES 和NDS 標(biāo)準(zhǔn)包括0.85 mm，并不包括0.75mm如表5所示。

3.1.2電線最大線徑的區(qū)別 如表6所示，因QC/T、MES和NDS標(biāo)準(zhǔn)中，對導(dǎo)線的最大尺寸并不一樣。QC/T29106中最大標(biāo)稱直徑達(dá)到70mm2。

3.2測試條件的區(qū)別

測試條件的區(qū)別，如表7所示

從壓規(guī)(壓接寬度和壓接高度要求)上看，MES67010和24352NDS00均要求在壓接寬度一定的條件下，取壓接高度最大值，中間值，最小值的樣品進(jìn)行測試。從端子壓接工藝上，不能保證量產(chǎn)時每個壓接的端子的壓規(guī)一樣，但其值可以在測試樣品的壓接高度最大值和最小值之間，符合壓規(guī)要求。 因此按照MES和NDS標(biāo)準(zhǔn)來看，如果量產(chǎn)件符合壓規(guī)，可以認(rèn)為電壓降也是合格的。而對于QC/T29106而言，如果測試樣品端子壓高在12mm，測試電壓降合格，在量產(chǎn)時端子壓高為11mm或者13mm時，無法直接判斷電壓降是否合格。因此MES67010和24352NDS00對測試樣品壓規(guī)的要求更合理些。 MES67010和24352NDS00測試電流只有10±0.5mA QC/T29106測試電流最小5A，最大可以達(dá)到100A 采用QC/T29106方法測試時，大電流通過測試樣件時，測試樣件會明顯發(fā)熱，同時測試樣件也會散熱，需要取得測試樣件的實(shí)時溫度，通過溫度修正系數(shù)計(jì)算測試樣件的電阻，測試和計(jì)算較復(fù)雜。 而MES67010和24352NDS00測試電流只有10±0.5mA，發(fā)熱很小，對電壓降的計(jì)算影響很小，可以忽略不計(jì)。因此MES67010和24352NDS00對測試電流的要求更合理些。

四.汽車線束端子壓接電壓降的計(jì)算分析

4.1電線扣減長度的區(qū)別

電線扣減長度的區(qū)別，如表8所示。

MES67010和24352NDS00電線扣減長度100mm，相比 QC/T29106，整百測量和計(jì)算更方便些。

4.2電線電壓降的計(jì)算

QC/T 29106 MES 67010和24352NDS00中均定義為測試的電壓降減去電線的電壓降即為端子壓接電壓降。然而對于電線的申壓降并未明確定義是JB/T8139或者IASO D611規(guī)定的電壓降還是測量的電壓降。 筆者認(rèn)為測量的電壓降會更加準(zhǔn)確些。JB/T8139或者JASOD611只明確了電線在20℃電壓降的最大值，實(shí)際值可能會小于該規(guī)定值，實(shí)際值還受溫度的影響，可能導(dǎo)致端子壓接電壓降比實(shí)際值小。

五.汽車線束端子壓接電壓降的判定標(biāo)準(zhǔn)分析

QC/T29106測試結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn)中，依據(jù)導(dǎo)線標(biāo)稱直徑從0.5~70mm2的變化，最大電壓降為3~25mV/A。 MES67010沒有區(qū)分線徑，端子壓接的最大電壓降應(yīng)為2mV/A，接線端子的最大壓降應(yīng)該為3mV/A。 24352NDS00依據(jù)導(dǎo)線標(biāo)稱直徑從03~125mm2的變化，最大電壓降為1.2~3mV/A。 從上可以看出判定標(biāo)準(zhǔn)最寬松的為QC/T29106。0.5mm2，0.85mm2和1.25mm2的線徑中，24352NDS00判定標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)格。0.3mm2的線徑中，MES67010判定標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)格。

六.結(jié)論

本文介紹了QC/T29106MES67010和24352NDS00中對端子端壓電壓降的測試方法和判定標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行了比較。通過比較發(fā)現(xiàn)QC/T29106在端子端壓電壓降的測試方法和判定標(biāo)準(zhǔn)和國外主機(jī)廠的差別，可以在端子壓接上做更詳細(xì)的要求，并提高判定標(biāo)準(zhǔn)。

審核編輯：郭婷