如何模拟短路点火试验

一个USB果汁杯通过USB线充电。USB线充满电后,内部3.7V电池供电的DC电机完成打汁功能。

电气原理图部分如图1所示。

图1?局部电气示意图

(图片来自网络)

产品以GB为单位?家用和类似用途电器的安全?4706.1-2005?第1部分:一般要求,第19.11条。在短路二极管D测试中,锂电池起火,不符合19.13条款“电器不应发出火焰”的要求。

为什么会着火?

个案分析

个人认为主要原因之一是产品没有使用自带的抗短路电池。

电路原理

打汁状态下的主电路是电池正极→电机M→MOS晶体管Q3→MOS晶体管Q1→电流采样电阻R7→电池负极。

小信号控制主电路流程:

用户按住控制面板的电源按钮2?s后,主控IC的输出信号驱动MOS晶体管Q1导通,短按电源按钮停止驱动,Q1关断。

如果产品正在通过USB充电和/或主电流过大,主控IC停止MOS管Q3驱动信号,Q3截止;反之,如果产品不在充电状态,电池电压正常,主电流正常,则主控IC驱动Q3导通。

D1反向并联连接在有刷DC电机的正负极两端,为电机断电瞬间产生的过电压脉冲提供了一个跟踪通路,防止驱动电路击穿。当电机正常运行时,D1处于反向切断状态,不工作。

产品包括主控芯片IC、充电控制IC、显示电路、电池电压监测电路,这里不再赘述。

电子电路异常故障测试

按GB?4706.1-2005标准19.11.2,模拟短路续流二极管d 1,主电流由采样电阻R7采样,通过R3送到主控IC。经过内部判断,是过流。启动过流保护程序,停止驱动Q3,切断主电流。产品无明显温升,符合判定条款19.13的要求。

由于R7、ic和Q3等“保护电子电路”在上述测试中起作用,因此有必要在条款19.11.3中增加“双重故障”测试,即:

19.11.3 =保护电子电路19.11.2模拟故障(比如Q3的S-D极短路)+重复之前的测试(续流二极管D1短路19.65438+)

图二?短路状态电路图

此时,主电流从电池正极经短路的D1、短路的Q3、MOS晶体管Q1和采样电阻R7返回电池负极,这意味着负载短路,同时过流保护电路失效,如图2所示。

案例问题的果汁杯测试结果显示电池起火,初步估计是锂离子电池内部没有保护电路板。