某車型儀表故障分析與解決

周娟

（北京汽車研究總院電子電器與空調部，北京 101300）

某車型儀表故障分析與解決

周娟

（北京汽車研究總院電子電器與空調部，北京 101300）

根據某車型儀表發生的故障的現象，排查確認故障元件和原因，通過試驗確認重現故障現象，并提出了解決方案。

儀表故障；電源系統；過載電壓

1 問題描述

某車型儀表偶發不工作故障。故障表現為：點火鑰匙開關打到ON擋時，只有蓄電池充電指示燈、安全氣囊報警燈、儀表背光正常，其他功能全無。

2 故障排查

2.1 確定故障件

將故障儀表拆開，通過萬用表測量，發現儀表電源系統有短路現象。經過逐一排查，最終發現是儀表線路板上芯片U15的PIN8（電源接口）和PIN4（搭鐵）短路，U15芯片失效。儀表芯片線路板電路見圖1。

圖1 儀表芯片線路板電路

將U15從電路板上分離，發現儀表工作恢復正常，再次驗證U15短路是造成儀表故障的原因。

2．2 故障重現

2.2.1 采用臺架試驗測試方法

試驗設備：穩壓電源，示波器，線束，儀表線路板。

試驗步驟：①將穩壓電源調至12V，線路板用線束連接到穩壓電源上，用示波器探頭測量U15電源輸入端 （第8pin）；②打開電源，再關閉電源，讀取示波器下降沿單次觸發波形。

試驗結果：儀表斷電3次后重現故障現象，同時示波器監視到10 V的脈沖電壓，脈寬2～3ms（圖2）。

2.2.2 采用實車測試方法

試驗設備連接同臺架試驗。在儀表正常工作時，反復插拔蓄電池，用示波器監視到在第5次拔蓄電池電時，出現10V脈沖電壓，同時儀表故障重現。

由以上兩個試驗可確認該10V脈沖電壓會導致U15芯片損壞，而U15最大承受電壓僅為7V。

圖2 示波器監測到的故障脈沖電壓

3 根本原因

10V脈沖電壓究竟是從哪里來的？從與U15在同一電源網絡上的元器件查起，發現儀表液晶屏在正常工作時斷電，液晶屏的5V電源有概率出現2～3ms幅度10 V左右的大脈沖。

儀表液晶屏本身有24V電源和5V電源，24V是給背光驅動板供電的，5V是給信號電路供電的。液晶屏LCD電路連接見圖3。在液晶屏關閉時，其電路內部將24V和5V電源導通進行放電。儀表在正常斷電時，關閉液晶是通過軟件對液晶時序控制，使24V放電電壓降至5V后，才與本身的5V電源導通，所以5V電源電壓不會升高。但是在儀表正常工作時斷蓄電池電源，屬于非正常斷電情況，軟件無法控制液晶關閉時序，24V有概率發生放電電壓沒降到5V之前就將5V導通，使5V電壓升高，概率造成2～3ms幅度10V左右的大脈沖，而U15供電端與其在同一電源網絡，過載電壓使U15燒壞。

圖3 液晶屏LCD電路連接示意圖

拆掉液晶屏，重復臺架和整車測試，示波器電壓波形良好，5 V電壓穩定無上沖，U15不損壞。示波器監測到的正常電壓如圖4所示。

U15短路導致給儀表MCU供電的電源芯片TLE4275啟動 “保護”，處于RESET狀態，導致儀表MCU的5 V電源不能供電，所以儀表除了硬線信號功能正常外，其他功能全無。

圖4 示波器監測到的正常電壓

4 解決措施

在U15的5 V電源網絡增加穩壓二極管 （5.6 V，1W）作為保護。當此5V電源升高至5.6V以上時，此穩壓管起作用使電壓不會超過5.6 V。當此5 V電源電壓在5.6V以下時，此穩壓管處于反向截止狀態，也不會影響5V電源電壓。在電路板完成更改后，需要電氣性能及EMC等相關試驗進行驗證。

（編輯 心 翔）

Troubleshooting on a Vehicle Dashboard Case

ZHOU Juan
（Electrical&electronical and air conditioner department，BAIC Motor Technology Centre，Beijing 101300，China）

Based on a failure case of vehicle dashboard，this paper identifies the cause and default component，re-perform the failure through testing，and brings up with relevant solutions.

dashboard fault；powering system；overload voltage

U463.7

B

1003－8639（2016）10－0051－02

2016-05-27

周娟 （1982-），女，北京人，工程師，主要從事儀表及顯示系統工作。