PHƯƠNG PHÁP ĐO ESL - PHẦN 1: TỤ ĐIỆN CÓ CHÂN BẰNG DÂY DẪN DÙNG TRONG THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ
ESL measuring method - Part 1: Capacitors with lead terminal for use in electronic equipment
Lời nói đầu
TCVN 9899-1:2013 hoàn toàn tương đương với IEC 62490-1:2010
TCVN 9899-1:2013 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E3 Thiết bị điện tử dân dụng biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
PHƯƠNG PHÁP ĐO ESL - PHẦN 1: TỤ ĐIỆN CÓ CHÂN BẰNG DÂY DẪN DÙNG TRONG THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ
ESL measuring method - Part 1: Capacitors with lead terminal for use in electronic equipment
Tiêu chuẩn này cung cấp phương pháp đo điện cảm nối tiếp tương đương L (ESL) dùng cho các tụ có chân bằng dây dẫn sử dụng trong thiết bị điện tử.
Các giá trị điện cảm của các tụ điện trong tiêu chuẩn này nằm trong phạm vi từ 1 nH đến 10 nH.
Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).
IEC 60384-1:2008, Fixed capacitors for use in electronic equipment - Part 1: Generic specification (Tụ điện cố định sử dụng trong thiết bị điện tử - Phần 1: Quy định kỹ thuật chung)
Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa nêu trong IEC 60384-1 và các định nghĩa dưới đây.
3.1. Điện cảm nối tiếp tương đương L (equivalent series inductance L)
ESL
Phần điện cảm của trở kháng tụ điện.
CHÚ THÍCH 1: Đơn vị của ESL là henry (H)
4. Gá đo, gá bù ngắn và miếng đệm
4.1. Gá đo (cơ cấu cố định thử nghiệm)
Gá đo phải có các đặc điểm dưới đây:
a) phương pháp giữ chân tụ điện phải là kiểu được bắt vít;
b) gá đo có hai cặp điện cực có vít cố định các chân tụ điện cần đo. Trong cặp điện cực, một trong các điện cực được cố định vào gá và điện cực kia có thể điều chỉnh để cố định sợi dây dẫn. Điện cực điều chỉnh chỉ di chuyển theo một hướng để giữ chân là dây dẫn và không được xoay quanh vít dùng để cố định điện cực.
4.2. Gá bù ngắn
Gá bù ngắn phải là thanh dẫn điện có các tính năng về vật liệu và kích thước dưới đây, bao gồm đường kính hoặc diện tích mặt cắt:
a) vật liệu phải cùng vật liệu như chân tụ điện được đo;
b) hình dạng phải như thể hiện trên Hình 1;
c) chiều rộng (bước) phải bằng khoảng cách chân tụ điện cần đo. Dung sai về khoảng cách của gá bù ngắn phải là ±0,25 mm;
d) chiều dài (chân) của gá phải từ 5 mm đến 10 mm, tùy thuộc gá đo cần giữ cái gì. Chiều dài gá phải được giữ không bị cong.
CHÚ DẪN:
P chiều rộng (bước) (phần gạch chéo)
l chiều dài (chân)
Hình 1 - Gá bù ngắn
4.3. Miếng đệm
Các miếng đệm này phải được cố định chắc chắn trên gá đo. Vật liệu làm miếng đệm phải là vật liệu phi từ tính. Vi dụ được nêu trên Hình 2.
P | t | Ghi chú |
3,5 ± 0,3 | 1,5 ±0,1 | Miếng đệm bù ngắn |
3,25 ±0,1 | Miếng đệm đo | |
5,0 ± 0,3 | 1,5 ±0,1 | Miếng đệm bù ngắn |
4,0 ±0,1 | Miếng đệm đo |
CHÚ THÍCH: Phương pháp cơ bản đối với phép đo ESL khi sử dụng kiểu đệm này như nêu trong Phụ lục A.
Hình 2 - Ví dụ về kết cấu của miếng đệm bù ngắn và miếng đệm đo
5.1. Dụng cụ đo
Thiết bị phân tích trở kháng (phương pháp cầu cân bằng) có đặc tính kỹ thuật sau đây hoặc tương đương phải được sử dụng:
a) giá trị điện cảm (ESL) có thể đo được ở tần số 40 MHz hoặc cao hơn;
b) độ chính xác trở kháng cơ bản phải là ±0,08 % hoặc tốt hơn;
c) có thể đo được trở kháng có giá trị 3 mW hoặc nhỏ hơn.
5.2. Điều kiện đo
Các phép đo phải được thực hiện ở các điều kiện áp suất tiêu chuẩn đối với thử nghiệm, như được quy định trong IEC 60384-1:2008, 4.2.1. Ngoài ra, nếu có bất cứ nghi ngờ nào về hiệu lực của phép đo, các điều kiện phục hồi, như quy định trong IEC 60384-1:2008, 4.2.2, phải được thực hiện.
5.3. Chuẩn bị mẫu
Các chân của một tụ điện được đo phải được cắt dài từ 5 mm đến 10 mm. Khi cắt, các chân tụ phải được giữ không bị cong.
CHÚ THÍCH: Bằng việc cắt các chân ngắn hơn, chúng tạo tiếp xúc ổn định với các điện cực đo và cho độ lặp lại và tái lập cao.
5.4. Điểm đo
Điểm đo ESL phải là những vị trí mặt phẳng tì hoặc gờ của tụ điện cần đo. Một ví dụ được thể hiện trên Hình 3.
CHÚ THÍCH: Mặc dù trong quá trình đo có sử dụng miếng đệm, nhưng giá trị đo được là tương đương với giá trị có thể đo được ở mặt phẳng tì của các chân tụ điện như nêu trong Phụ lục A.
CHÚ DẪN:
1 gờ nổi
2 mặt phẳng tì
Hình 3 - Điểm đo: Mặt phẳng tì hoặc gờ của tụ điện trên tấm mạch in
5.5. Tần số và mức tín hiệu
Trừ khi có quy định khác trong quy định kỹ thuật sản phẩm, tần số và tín hiệu phải như sau:
a) tần số đo phải là 40 MHz;
b) mức tín hiệu dao động của dụng cụ đo phải là 0,5 V đến 1,0 V hiệu dụng.
5.6. Qui trình đo
5.6.1. Yêu cầu chung
Phép đo phải được thực hiện theo thứ tự bù hở, bù ngắn và đo ESL của tụ điện. Trước khi bắt đầu quy trình, số lần lấy trung bình và thời gian tích phân phải được thiết lập sao cho độ chính xác phép đo nhỏ hơn là 2 %.
CHÚ THÍCH: Việc tăng số lần lấy trung bình và thời gian tích phân làm tăng độ lặp lại và tái lập cao.
5.6.2. Bù hở
Nối gá đo đã quy định trong 4.1 tới dụng cụ đo và xiết vít dùng để điều chỉnh điện cực có thể điều chỉnh và không có gì ở giữa các điện cực. Thực hiện bù hở tuân theo các hướng dẫn đối với dụng cụ đo.
5.6.3. Bù ngắn
Gá thử nghiệm trong 4.1 phải được nối tới dụng cụ đo và gá bù ngắn quy định trong 4.2 với miếng đệm bù ngắn phải được cố định giữa các điện cực bằng việc vặn chặt các vít. Sau đó bù ngắn phải được thực hiện tuân theo hướng dẫn của dụng cụ đo. Ví dụ bù ngắn phải được nêu như trên Hình 4.
CHÚ DẪN:
1 gá bù ngắn (đường nét đứt)
2 điện cực gá đo (đường nét liền)
3 miếng đệm bù ngắn (đường gạch chéo)
Pkhoảng cách hai chân
* khoảng cách hai chân phải bằng khoảng cách chân tụ cần đo
Hình 4 - Phương pháp bù ngắn
5.6.4. Phép đo ESL
Sau khi thực hiện bù quy định như trong 5.6.2 và 5.6.3, miếng đệm bù ngắn với miếng đệm đo quy định trong 4.3 và vặn chặt vít đối với điện cực có thể điều chỉnh với đầu cuối của tụ điện được đo đã được chuẩn bị theo 5.3 qua các miếng đệm ở giữa các điện cực. Sau đó đo ESL của tụ điện.
Cần cẩn thận để điện cực của đồ gá đo không xoay và ngăn việc dịch chuyển như thể hiện trên Hình 5, kẹp chân của tụ điện cần đo.
Vít cố định điện cực của gá đo
CHÚ DẪN:
1 dây dẫn (phần gạch chéo)
2 vít cố định (phần chấm chấm)
3 điện cực điều chỉnh được (đường nét đứt)
4 điện cực cố định (đường nét liền)
5 khoảng cách dịch chuyển (độ lệch điểm đo)
Hình 5 - Ví dụ trong trường hợp khi điện cực của đồ gá đo bị dịch chuyển
6. Các hạng mục được chỉ định trong báo cáo kết quả thử nghiệm
Báo cáo thử nghiệm phải gồm ít nhất các thông tin sau đây:
a) ngày thử nghiệm *;
b) nơi thử nghiệm (tên và địa điểm) *;
c) mô tả chi tiết tụ điện cần thử nghiệm *;
d) dụng cụ đo (nhà chế tạo và chủng loại);
e) cơ cấu cố định thử nghiệm (nhà chế tạo và chủng loại);
f) tần số và mức tín hiệu đo;
g) điểm đo, nếu không phải mặt phẳng tì; và
h) giá trị ESL đo được.
* tùy chọn
(tham khảo)
Khái niệm cơ bản của phương pháp đo ESL
Khái niệm cơ bản của phương pháp đo ESL được nêu trên Hình A.1. Điểm đo bằng phương pháp này phải là vị trí của mặt phẳng tì, như mô tả trong 5.4.
a) Điện cảm tương ứng với chiều dài đồ gá bù ngắn Pđược trừ ở bù ngắn. Hình A.1a.
b) Sử dụng miếng đệm bù ngắn, và miếng đệm đo được quy địnhở 4.3.
c) Thực hiện bù ngắn với miếng đệm bù ngắn như ở trên Hình A.1a.
d) Khi đo ESL tụ điện, ESL đã trừ tại bù ngắn phải được cộng thêm. Đối với mục đích này chiều dày của miếng đệm đo phải dày hơn miếng đệm bù ngắn là p/2. ESL đã đo trong Hình A.1b là tổng của ESL tụ điện và ESL tương ứng với độ dài P (2 lần của P/2) dây dẫn.
Chú dẫn của Hình A.1.a 1 đồ gá bù ngắn (đường nét đứt) 2 miếng đệm bù ngắn (phần gạch chéo) 3 điện cực đồ gá đo (đường nét liền) P khoảng cách giữa hai chân a chiều dài khoảng cách các chân bằng khoảng cách chân tụ cần đo Hình A.1.a - Bù ngắn | Chú dẫn của Hình A.1.b 1 tụ điện cần đo (đường nét đứt) 2 miếng đệm đo (phần gạch chéo) 3 điện cực đồ gá đo (đường liền nét) b độ dày miếng đệm đo cộng thêm nửa độ dày miếngđệm bù ngắn c nửa chiều dài chân của tụ được đo d độ dày của mặt cắt này bằng với gá bù ngắn Hình A.1.b-Đo ESL |
CHÚ THÍCH 1: Sử dụng miếng đệm đo có thể khử điện cảm của phần khoảng cách giữa hai chân của gá bù ngắn.
CHÚ THÍCH 2: Khi thân tụ điện được gắn xa tấm mạch in hoặc hàn ở mặt đối diện tấm mạch in nơi mà tụ điệnđược gắn trên đó và như vậy, ESL của tụ điện trở thành cao hơn lượng ESL của chân mà đã được chèn vàogiữa một mạch và một tụ điện.
Hình A.1 - Hình vẽ phép đo ESL cơ bản
MỤC LỤC
Lời nói đầu
1. Phạm vi áp dụng
2. Tài liệu viện dẫn
3. Thuật ngữ và định nghĩa
4. Gá đo, gá bù ngắn và miếng đệm
5. Phương pháp đo
6. Các hạng mục được chỉ định trong báo cáo kết quả thử nghiệm
Phụ lục A (tham khảo) - Khái niệm cơ bản của phương pháp đo ESL