打開ECU鋁合金外殼,你會(huì)看到一張PCB(多層布線的環(huán)氧樹脂板),板上焊有各種IC(集成電路或俗稱芯片)、芝麻粒大小的電阻電容、緊貼鋁外殼的功率MOS管(場(chǎng)效應(yīng)管)和功率二極管三極管,還有接線束的連接器、……等。ECU電腦盒是純電子產(chǎn)品,和家用電子產(chǎn)品比,它工作的環(huán)境要惡劣很多(高溫-震動(dòng)-天氣);和工業(yè)控制電子產(chǎn)品比,卻沒有電網(wǎng)帶來(lái)干擾的煩惱。
電阻電容以外的芯片、二三極管、場(chǎng)效應(yīng)管等都是半導(dǎo)體器件,可能損壞的原因有:
1、元器件出廠時(shí)就有問(wèn)題,在暫短使用時(shí)間里就可能體現(xiàn)出來(lái),但就目前半導(dǎo)體元器件的制作水平看,這個(gè)概率相當(dāng)小,我們可以認(rèn)為沒有;
2、元器件壽終正寢。有個(gè)常識(shí)大家應(yīng)該知道,電子元器件即使在正常允許的工作范圍內(nèi),溫度升高,其使用壽命明顯減少。而超出正常正常工作溫度范圍時(shí),有些器件比如MOS管的內(nèi)阻會(huì)變大,反過(guò)來(lái)使溫升更高,形成惡性循環(huán)。
熱損壞是致命的,電子工程師在設(shè)計(jì)時(shí)都在這方面下很多功夫。而對(duì)于我們維修者來(lái)說(shuō),可以通過(guò)異常發(fā)熱的器件來(lái)追蹤線路板的故障。異常就是和正常的不一樣,那么我們就要注意檢測(cè)線路板整體或某個(gè)器件的工作溫度,才能在遇到問(wèn)題是判斷出什么是正常什么是異常,比如ECU殼體的溫度,對(duì)于有油冷的ECU要考慮到油冷的影響。
3、電壓擊穿。任何電子元器件都有一定的工作電壓范圍和耐受擊穿電壓,電壓高到一定程度時(shí),器件內(nèi)原來(lái)不導(dǎo)通的部位就變成導(dǎo)通。ECU內(nèi)電路遭受高電壓都是來(lái)自外部,就是通過(guò)線束連接器進(jìn)來(lái)的。一個(gè)設(shè)計(jì)完善的ECU內(nèi)部都將這些可能的危害加以防范,設(shè)計(jì)有過(guò)壓保護(hù)電路,而沒有這些設(shè)計(jì)的電路幾乎是不能實(shí)用的。但任何產(chǎn)品的設(shè)計(jì)通常都要考慮成本,所以耐壓指標(biāo)盡可能覆蓋絕大多數(shù)情況,而不是萬(wàn)無(wú)一失。
導(dǎo)致ECU電壓擊穿的可能原因有:
①電焊導(dǎo)致的浪涌和尖峰電壓;
②起動(dòng)困難時(shí)串聯(lián)過(guò)多電瓶導(dǎo)致電源電壓過(guò)高;
③靜電,特別是維修中的人體靜電,來(lái)自我們維修者。干燥天氣時(shí)化纖衣服和人體摩擦生電,鞋子與大地又是干燥絕緣的,摩擦生成的電荷就積攢在我們身上,我們身體和大地之間形成一個(gè)可以走動(dòng)的大電容,隨著電荷越來(lái)越多,人體與大地之間的電壓也越來(lái)越高,維修檢測(cè)電路時(shí),如果ECU的地線和大地之間不絕緣,那么當(dāng)我們用手直接觸及或通過(guò)儀表工具碰到線束或針腳時(shí),這些接口引線就將幾千伏的高壓施加到ECU內(nèi)部的元器件上。
為了避免這種危害,應(yīng)該養(yǎng)成習(xí)慣,在接觸ECU電路之前拿個(gè)金屬工具碰一下機(jī)體或ECU地線,將身上的靜電釋放掉。
?、芫€束電線之間的短路,可能使工作電壓較低的針腳變得異常高,整個(gè)電路的正常工作的最高電壓不是電瓶電壓,而是想噴油器驅(qū)動(dòng)輸出及計(jì)量閥那樣的脈沖電壓,看上去的和理論的波形電壓不是很高,但在開關(guān)開通和關(guān)斷瞬間由于分布電感引起的尖峰電壓可能超過(guò)一些針腳的耐受電壓。
4、電流燒毀。我們知道有電流有電阻就會(huì)發(fā)熱,功率是電流的平方乘以電阻,如果因某些原因電流異常變大,可能導(dǎo)致某些器件或電路嚴(yán)重發(fā)熱,最后被燒毀,包括PCB的敷銅層和靠接觸導(dǎo)電的針腳連接片。大電流燒毀的結(jié)果大多是原來(lái)導(dǎo)通的部位被燒熔斷路,可以通過(guò)這個(gè)現(xiàn)象區(qū)分電路是電壓擊穿還是電流燒毀,這不是嚴(yán)格的,只是概率比較大。導(dǎo)致電流燒毀的原因大多是線束電線之間的短路,或人為接錯(cuò)線。
還有一種元件是電解電容,體積稍微大一些,電容容量也較大,目前還沒有其它器件代替,多用于電源濾波。這種元件內(nèi)部有電解液,時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)變干,容量會(huì)下降也容易損壞,特別是長(zhǎng)期工作在高溫環(huán)境下。用得時(shí)間長(zhǎng)的電器電路這種概率很高,修家電的師傅都應(yīng)該有感受。