NORME INTERNATIONALE INTERNATIONAL STANDARD CEI IEC 1248-4 QC 260300 Première édition First edition 1996-06 Partie 4: Spécification intermédiaire pour les transformateurs de puissance pour alimentations découpage (SMPS) sur la base de la procédure de l'agrément de savoir-faire Transformers and inductors for use in electronic and telecommunication equipment – Part 4: Sectional specification for power transformers for switched mode power supplies (SMPS) on the basis of the capability approval procedure IEC• Numéro de référence Reference number CEI/IEC 1248-4: 1996 LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU Transformateurs et inductances destinés aux équipements électroniques et de télécommunications – Numbering Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI sont numérotées partir de 60000 As from January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the 60000 series Publications consolidées Consolidated publications Les versions consolidées de certaines publications de la CEI incorporant les amendements sont disponibles Par exemple, les numéros d'édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant l'amendement 1, et la publication de base incorporant les amendements et Consolidated versions of some IEC publications including amendments are available For example, edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the base publication incorporating amendment and the base publication incorporating amendments and Validité de la présente publication Validity of this publication Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état actuel de la technique The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC, thus ensuring that the content reflects current technology Des renseignements relatifs la date de reconfirmation de la publication sont disponibles dans le Catalogue de la CEI Information relating to the date of the reconfirmation of the publication is available in the IEC catalogue Les renseignements relatifs des questions l'étude et des travaux en cours entrepris par le comité technique qui a établi cette publication, ainsi que la liste des publications établies, se trouvent dans les documents ci-dessous: Information on the subjects under consideration and work in progress undertaken by the technical committee which has prepared this publication, as well as the list of publications issued, is to be found at the following IEC sources: ã ôSite webằ de la CEI* • IEC web site* • Catalogue des publications de la CEI Publié annuellement et mis jour régulièrement (Catalogue en ligne)* • Catalogue of IEC publications Published yearly with regular updates (On-line catalogue)* • Bulletin de la CEI Disponible la fois au «site web» de la CEI* et comme périodique imprimé • IEC Bulletin Available both at the IEC web site* and as a printed periodical Terminologie, symboles graphiques et littéraux Terminology, graphical and letter symbols En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur se reportera la CEI 60050: Vocabulaire Électrotechnique International (VEI) For general terminology, readers are referred to IEC 60050: International Electrotechnical Vocabulary (IEV) Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles graphiques utilisables sur le matériel Index, relevé et compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617: Symboles graphiques pour schémas For graphical symbols, and letter symbols and signs approved by the IEC for general use, readers are referred to publications IEC 60027: Letter symbols to be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical symbols for use on equipment Index, survey and compilation of the single sheets and IEC 60617: Graphical symbols for diagrams * Voir adresse «site web» sur la page de titre * See web site address on title page LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU Numéros des publications NORME INTERNATIONALE CEI IEC 1248-4 INTERNATIONAL STAN DARD QC 260300 Première édition First edition 1996-06 Partie 4: Spécification intermédiaire pour les transformateurs de puissance pour alimentations découpage (SMPS) sur la base de la procédure de l'agrément de savoir-faire Transformers and inductors for use in electronic and telecommunication equipment – Part 4: Sectional specification for power transformers for switched mode power supplies (SMPS) on the basis of the capability approval procedure © CEI 1996 Droits de reproduction réservés — Copyright — all rights reserved Aucune partie de cette publication ne peut étre reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans raccord écrit de l'éditeur No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher Bureau Central de la Commission Electrotechnique Internationale 3, rue de Varembé Genève, Suisse IEC• Commission Electrotechnique Internationale International Electrotechnical Commission Mericuytapogriae 3neKrporexHHVecKasa KOMHCCHc • CODE PRIX PRICE CODE S Pour prix, voir catalogue en vigueur For price, see current cata logue LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU Transformateurs et inductances destinés aux équipements électroniques et de télécommunications – —2— 1248-4 ©CEI:1996 SOMMAIRE Pages AVANT-PROPOS Articles Domaine d'application Références normatives Préparation de la spécification particulière 6 10 10 12 12 Exigences de contrôle inclure dans la spécification particulière 12 4.1 Contrôle de la conformité 4.2 Vérification de la conception 12 12 Spécification particulière 14 Spécification particulière cadre 16 Annexe A— Mesure des pertes vide 28 LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU Généralités 3.1 3.2 Valeurs et caractéristiques 3.3 Croquis d'encombrement et schéma des enroulements 3.4 Renseignements essentiels pour le fonctionnement correct du système -3- 1248-4 © IEC:1996 CONTENTS Page FOREWORD Clause Scope Normative references Preparation of the detail specification 11 11 13 13 Inspection requirements to be listed in the detail specification 13 4.1 Conformance inspection 4.2 Design verification 13 13 Detail specification 15 Blank detail specification 17 Annex A - Measurement of no-load loss 29 LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU 3.1 General 3.2 Ratings and characteristics 3.3 Outline drawings and winding schematic diagram 3.4 Information essential for correct system operation 1248-4 ©CEI:1996 – – COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE TRANSFORMATEURS ET INDUCTANCES DESTINÉS AUX ÉQUIPEMENTS ÉLECTRONIQUES ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS – Partie 4: Spécification intermédiaire pour les transformateurs de puissance pour alimentations découpage (SMPS) sur la base de la procédure de l'agrément de savoir-faire AVANT-PROPOS 2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant des questions techniques, représentent, dans la mesure du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés sont représentés dans chaque comité d'études 3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales; ils sont publiés comme normes, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités nationaux 4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comitộs nationaux de la CEI s'engagent appliquer de faỗon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes nationales et régionales Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière 5) La CEI n'a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d'approbation et sa responsabilité n'est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme l'une de ses normes 6) L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire l'objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues La CEI ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence La Norme internationale CEI 1248-4 a été établie par le comité d'études 51 de la CEI: Composants magnétiques et ferrites La présente norme est destinée être utilisée dans le Système CEI d'Assurance de la Qualité des Composants Electroniques (IECQ) Le fonctionnement du Système IECQ est régi par la CEI QC 001001 et la CEI QC 001002 Le Guide CEI 102 donne la structure des spécifications pour les composants électroniques sous assurance de la qualité dans le cadre du Système IECQ Le texte de cette norme est issu des documents suivants: FDIS Rapport de vote 51/401/FDIS 51 /430/RV D Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant abouti l'approbation de cette norme Le numéro du QC sur la couverture de cette publication suit la numérotation des spécifications dans le Système IECQ L'annexe A fait partie intégrante de cette norme LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU 1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI) La CEI a pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de l'électricité et de l'électronique A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales Leur élaboration est confiée des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux travaux La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations –5– 1248-4 © I EC:1996 INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION TRANSFORMERS AND INDUCTORS FOR USE IN ELECTRONIC AND TELECOMMUNICATION EQUIPMENT — Part 4: Sectional specification for power transformers for switched mode power supplies (SMPS) on the basis of the capability approval procedure FOREWORD International Standard IEC 1248-4 has been prepared by IEC technical committee 51: Magnetic components and ferrite materials This standard is intended for use in the IEC Quality Assessment System for Electronic Components (IECQ) The operation of the IECQ is governed by IEC QC 001001 and IEC QC 001002 Specifications written for components assessed under this scheme, and their use in the scheme, are the subject of IEC Guide 102 The text of this standard is based on the following documents: FDIS Report on voting 51/401/FDIS 51 /430/RV D Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on voting indicated in the above table The QC number that appears on the front cover of this publication is the specification number in the IECQ System Annex A forms an integral part of this standard LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU 1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising all national electrotechnical committees (IEC National Committees) The object of the IEC is to promote international cooperation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields To this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may participate in this preparatory work International, governmental and non-governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation The IEC collaborates closely with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two organizations 2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express as nearly as possible an international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all interested National Committees 3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form of standards, technical reports or guides and they are accepted by the National Committees in that sense 4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards Any divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly indicated in the latter 5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any equipment declared to be in conformity with one of its standards 6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of patent rights IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights -6- 1248-4 ©CEI:1996 TRANSFORMATEURS ET INDUCTANCES DESTINÉS AUX ÉQUIPEMENTS ÉLECTRONIQUES ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS – Partie 4: Spécification intermédiaire pour les transformateurs de puissance pour alimentations découpage (SMPS) sur la base de la procédure de l'agrément de savoir-faire Domaine d'application Les composants couverts par cette partie de la CEI 1248 sont utilisés pour le transfert de puissance, conjointement avec les composants semiconducteurs fonctionnant en mode découpage où la forme d'onde d'entrée est sinusoïdale ou non, symétrique ou asymétrique Références normatives Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente partie de la CEI 1248 Au moment de la publication, les éditions indiquées étaient en vigueur Tout document normatif est sujet révision et les parties prenantes aux accords fondés sur la présente partie de la CEI 1248 sont invitées rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales actuellement en vigueur CEI Guide 102: 1989, Composants électroniques - Structure des spécifications pour l'assurance de la qualité (Homologation et agrément de savoir-faire) CEI QC 001001: 1986, Règles fondamentales du Système CEI d'assurance de la qualité des composants électroniques (IECQ) Amendement (1994) CEI QC 001002: 1986, Règles de procédure du Système CE/ d'assurance de la qualité des composants électroniques (IECQ) Amendement (1994) CEI QC 001004: Liste de spécifications CEI QC 001005: Registre des firmes, produits et services agréés dans le système IECQ, avec maintenant ISO 9000 CEI 68-2: Essais d'environnement - Partie 2: Essais LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU La présente partie de la CEI 1248 spécifie comment préparer les spécifications particulières pour transformateurs de puissance pour alimentations découpage (SMPS) qui seront acceptés aux termes de l'agrément de savoir-faire de la CEI 1248-1 (QC 260000) Elle comprend une spécification particulière cadre (BDS), qui montre la présentation et indique les essais appropriés considérer pour ce type de composant, bien que ce soit l'auteur de la spécification de décider du choix final des essais du programme de contrôle Elle donne aussi la liste des valeurs et caractéristiques appropriées 1248-4 ©IEC:1996 –7– TRANSFORMERS AND INDUCTORS FOR USE IN ELECTRONIC AND TELECOMMUNICATION EQUIPMENT — Part 4: Sectional specification for power transformers for switched mode power supplies (SMPS) on the basis of the capability approval procedure Scope The components covered by this pa rt of IEC 1248 are used for the transfer of power in conjunction with semi-conductor devices working in a switched mode where the input waveform is sinusoidal or non-sinusoidal, symmetrical or asymmetrical Normative references The following normative documents contain provisions, which, through reference in this text, constitute provisions of this pa rt of IEC 1248 At the time of publication, the editions indicated were valid All normative documents are subject to revision, and parties to agreements based on this pa rt of IEC 1248 are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents listed below Members of IEC and ISO maintain registers of currently valid International Standards IEC Guide 102: 1989, Electronic components – Specification structures for quality assessment (Qualification approval and capability approval) IEC QC 001001: 1986, Basic rules of the IEC Quality Assessment System for Electronic Components (IECQ) Amendment (1994) IEC QC 001002: 1986, Rules of procedure of the IEC Quality Assessment System for Electronic Components (IECQ) Amendment (1994) IEC QC 001004: Specifications list IEC QC 001005: Register of firms, products and se rvices approved under the IECQ System, including ISO 9000 IEC 68-2: Environmental testing – Part 2: Tests LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU This pa rt of IEC 1248 specifies how to prepare detail specifications for SMPS power transformers to be released under the terms of IEC 1248-1 (QC 260000) capability approval It includes a blank detail specification (BDS), which shows the format and indicates which tests are considered to be appropriate to this type of component, although the final selection of tests to be included in the inspection schedule is at the discretion of the specification writer It also lists appropriate ratings and characteristics – 8– 1248-4 ©CEI:1996 CEI 68-2-6: 1982: Essais d'environnement – Partie 2: Essais – Essai Fc et guide: Vibrations (sinusoïdales) CEI 68-2-20: 1979, Essais d'environnement – Partie 2: Essais – Essai T: Soudure Modification (1987) CEI 68-2-21: 1983, Essais d'environnement – Partie 2: Essais – Essai U: Robustesse des sorties et des dispositifs de fixation Amendement (1991), Amendement (1992) CEI 68-2-27: 1987, Essais d'environnement – Partie 2: Essais – Essai Ea et guide: Chocs CEI 68-2-29: 1987, Essais d'environnement – Partie 2: Essais – Essai Eb et guide: Secousses CEI 367-1: 1982, Noyaux pour bobines d'inductance et transformateurs destinés aux télécommunications – Partie 1: Méthodes de mesure CEI 410: 1973, Plans et règles d'échantillonnage pour les contrôles par attributs CEI 1007: 1994, Transformateurs et inductances utilisés dans les équipements électroniques et de télécommunications – Méthodes de mesure et procédures d'essais CEI 1248-1: 1996, Transformateurs et inductances destinés aux équipements électroniques et de télécommunications – Spécification générique ISO 128: 1982, Dessins techniques – Principes généraux de représentation ISO 129: 1985, Dessins techniques – Cotation – Principes généraux, définitions, méthodes d'exécution et indications spéciales Préparation de la spécification particulière Cette norme est destinée être utilisée pour préparer les spécifications particulières pour transformateurs de puissance SMPS acceptés aux termes de la procédure d'agrément de savoir-faire de la CEI 1248-1 (QC 260000) Cette norme est utiliser par les initiateurs suivants: a) un client désirant se procurer des transformateurs de puissance SMPS qui sont dans le domaine du savoir-faire agréé du fabricant qui lui fournit des composants, par exemple pour des spécifications particulières (DS); b) un fabricant ayant l'agrément de savoir-faire pour les transformateurs de puissance SMPS et qui souhaite préparer des spécifications pour ses propres produits dans le domaine de son savoir-faire agréé NOTES II convient que la spécification particulière suive le modèle de la BDS de l'article 5, notamment en ce qui concerne la présentation de la première page et, en principe, les exigences de contrôle Sauf indication contraire, tous les essais présentés dans la BDS l'exception de l'essai pour la mesure des pertes vide donné l'annexe A sont extraits de la CEI 1007 Les essais soulignés concernent les caractéristiques de fonctionnement d'une importance fondamentale, et il est fortement LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU CEI 317-4: 1990, Spécification pour types particuliers de fils de bobinage – Partie 4: Fil de section circulaire en cuivre émaillé avec polyuréthanne brasable, classe 130 -30- 1248-4 © CEI:1996 RP IEC 402/96 Figure A.1 - Circuit en pont pour la mesure des pertes vide A.2.1.2 Equilibrage final du pont Brancher l'enroulement approprié du composant en essai au pont et, l'interrupteur S étant fermé, obtenir l'équilibre final du pont en utilisant seulement les éléments du pont C1 et R4 Il peut être nécessaire de réajuster la sortie du générateur pour s'assurer que la tension d'essai de l'enroulement est encore dans les limites spécifiées pour l'essai La résistance parallèle de pertes Rp est alors égale la valeur R4 et les pertes vide P (en watts) sont donc données par l'équation suivante: P - U2 R4 où U est la valeur efficace de la tension aux bornes de l'enroulement l'équilibre final (en volts) NOTES Cette tension est égale celle du générateur G l'équilibre, étant donné qu'il n'y a pas de chute de tension travers chaque moitié de l'enroulement au point milieu Il est généralement préférable de placer le voltmètre valeur efficace aux bornes de G La différence entre les valeurs d'équilibre initiale C1 et finale C , est donné par l'équation: C = 47G f LP P où f est la fréquence (en hertz); L est l'inductance de la bobine en essai (en henrys) LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU LP -31 - 1248-4 © IEC:1996 T RP /77 !EC 402/96 Figure A.1 - Bridge circuit for no-load loss measurement A.2.1.2 Final balance of bridge Connect the appropriate winding of the component under test to the bridge and, with the switch S closed, obtain a final bridge balance using the bridge elements Ci and R4 only It may be necessary to re-adjust the generator output to ensure that the test voltage across the winding is still within the limits specified for the test The parallel loss resistance Fi n is then equal to the value R4 and the no-load loss P (in watts), is therefore given by the following equation: P- U2 R4 where U is the r.m.s voltage across the winding during final balance (in volts) NOTES This voltage equals that across the generator G as balance as there is then no voltage drop across either half of tapped winding It is generally preferable to place the r.m.s voltmeter across G The difference between the values of C at initial and final balances, CP where f is the frequency (in hertz); L is the test coil inductance (in henrys) = 47E f LP CP is given by the equation: LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU LP -32- 1248-4©CEI:1996 A.2.2 Equipement de mesure Les détails du transformateur T de la figure A.1, ainsi que les valeurs et caractéristiques requises des éléments du pont sont donnés l'article A.6 Le pont est capable de mesurer les pertes vide jusqu'à 30 W avec 30 V aux bornes des enroulements de mesure, sur une bande de fréquence de kHz 50 kHz Le filtre passe-bande qui est accordé une fréquence spécifiée de mesure avant d'obtenir l'équilibre du pont doit être capable d'atténuer toutes les fréquences harmoniques d'au moins 40 dB A.2.3 Informations préciser Les informations suivantes doivent être précisées: b) fréquence de mesures f; c) valeurs de Cp (limites); d) tension d'essai U (voir A.2.1.2) A.3 Méthode du voltmètre multiplicateur A.3.1 Procédure Cette méthode convient généralement, condition que les facteurs de crête des formes d'ondes d'entrée restent l'intérieur des limites données par le fabricant du voltmètre multiplicateur La sortie du générateur ayant la forme d'onde et la tension spécifiées en A.3.3 est connectée l'enroulement approprié travers une résistance non réactive adaptée (voir A.5.1 et A.5.2) La tension développée aux bornes de la résistance et la tension produite aux bornes de l'enroulement sont reliées aux deux canaux du voltmètre multiplicateur, comme le montre la figure A.2 La moyenne du produit des valeurs instantanées de ces deux tensions qui est indiquée par le voltmètre est la mesure des pertes vide Les pertes vide P (en watts) en termes de lecture du voltmètre multiplicateur sont données par l'équation: P = (ui) = aK où (ui) est la valeur moyenne du produit de la tension aux bornes de l'enroulement et du courant dans l'enroulement (en watts); a est la lecture du voltmètre multiplicateur; K est la constante de l'appareil, calculée partir des deux voies, de la valeur de la résistance R de mesure du courant et de la déviation pleine échelle de l'échelle appropriée du voltmètre NOTE - L'entrée spécifiée de l'enroulement d'essai est indiquée par la lecture du voltmètre V a„ de la figure A.2 LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU a) branchement des enroulements; 1248-4 ©IEC:1996 – 33 – A.2.2 Measuring equipment Details of the transformer T, shown in figure A.1, together with the required bridge element values and ratings are given in clause A.6 The bridge is capable of measuring no-load losses up to 30 W with 30 V appearing across the measurement windings, over a frequency band of kHz to 50 kHz The band-pass filter which is tuned to the specified measurement frequency before obtaining a bridge null shall be capable of attenuating all harmonic frequencies by at least 40 dB A.2.3 Information to be stated The following shall be stated: b) the measuring frequency f; c) the values of Cp (limits); d) the test voltage U (see A.2.1.2) A.3 Multiplying voltmeter method A.3.1 Procedure This method is generally suitable provided the peak factors of the input waveforms are within the limits given by the makers of the multiplying voltmeter The output from a generator having the specified voltage and waveform, as specified in A.3.3, is connected to the appropriate winding via a suitable non-reactive resistor (see A.5.1 and A.5.2) The voltage developed across the resistor and the voltage produced across the winding are connected to the two channels of a multiplying voltmeter, as shown in figure A.2 The average of the product of the instantaneous values of the two voltages which is indicated by this voltmeter is a measure of the no-load loss The no-load loss P (in watts) in terms of the multiplying voltmeter reading is given by the equation: P = (ui) = aK where (ui) is the time average of the product of the voltage across the winding and the associated current through it (in watts); a is the multiplying voltmeter reading; K is the meter constant derived from the sensitivities of both channels of the voltmeter, the value of the current-measuring resistor R, and the full-scale deflection of the appropriate voltmeter scale NOTE - The specified input to the test winding is indicated by the average reading voltmeter Vav shown in figure A.2 LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU a) the winding connections; 1248-4 ©CEI:1996 - 34 - m O Voltmètre multiplicateur LP RP IEC 403/96 A.3.2 Equipement de mesure Le voltmètre multiplicateur doit être capable d'indiquer la constante de mesure connue K, la valeur moyenne du produit des valeurs instantanées des deux tensions mesurées sur chaque canal, aux conditions de fréquence et de forme d'onde spécifiées pour la mesure Les limitations des facteurs de crête données par les fabricants de l'instrument doivent être respectées Les erreurs de phase entre les canaux du voltmètre multiplicateur ne doivent pas excéder 0,003 rad sur la gamme de fréquences spécifiée pour la mesure; les connexions aux deux canaux du voltmètre doivent donc être aussi courtes que possible et d'égale longueur (voir note) NOTE – Il convient que l'impédance d'entrée des deux canaux soit assez élevée pour avoir un effet négligeable sur les valeurs mesurées utilisées pour la détermination des pertes vide A.3.3 Informations préciser Les informations suivantes doivent être précisées: a) branchement des enroulements; b) fréquence de mesures f; c) paramètre de la forme d'onde; d) valeur de R; e) valeur de Vav• A.4 Méthode de l'oscilloscope A.4.1 Procédure Cette méthode convient pour les formes d'onde de tension et de courant alternatives ou non alternatives (impulsionnelles), et pour les facteurs élevés de crête des impulsions ayant un faible rapport de la durée de l'impulsion sur le temps de répétition des impulsions Elle convient aussi pour le cas de pertes vide relativement grandes et de hautes tensions LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU Figure A.2 - Méthode du voltmètre multiplicateur pour la mesure des pertes vide 1248-4 © I EC:1996 – 35 – /77 O Multiplying voltmeter LP RP /EC 403196 A.3.2 Measuring equipment The multiplying voltmeter shall be capable of indicating with a known meter constant K, the time average product of the instantaneous values of the two voltages measured by each channel at the frequency and waveform conditions specified for the measurement The limitations for the peak factor given by the makers of the instrument shall be observed The phase errors occurring between the channels of the multiplying voltmeter shall not exceed 0,003 rad over the frequency range specified for the measurement; the connections to both channels of the voltmeter shall therefore be as sho rt as possible and of equal length (see note) NOTE — The input impedance of both channels should be high enough to have a negligible effect on the measured values used for determining the no-load loss A.3.3 Information to be stated The following shall be stated: a) the winding connections; b) the measuring frequency f; c) the waveform parameters; d) the value of R; e) the value of Vav• A.4 Oscilloscope method A.4.1 Procedure This method is suitable for either alternating or non-alternating (pulsed) voltage and current waveforms, and where high peak factors occur with pulses having a small ratio of pulse duration to pulse repetition time It is also suitable where relatively large no-load losses and high voltages are encountered LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU Figure A.2 - Multiplying voltmeter method of measuring no-load loss 1248-4 ©CEI:1996 - 36 - Le composant est relié une source de tension et de forme d'onde spécifiées (voir A.4.3), travers une résistance non réactive R adaptée (voir A.5.1 et figure A.3) La tension développée aux bornes de la résistance R et l'intégrale par rapport au temps de la tension aux bornes de l'enroulement alimentent respectivement les plaques de déviation horizontale et verticale d'un oscilloscope calibré L'aire de la boucle affichộe est photographiộe de faỗon permettre le calibrage des impulsions pour les deux coordonnées Cette aire est la mesure des pertes en énergie par cycle E, qui est calculée en joules partir des impulsions calibrées Les pertes vide P (en watts) sont alors calculées partir de: P =fE f est la fréquence de la source (en hertz); E représente les pertes en énergie par cycle (en joules) A.4.2 Equipement de mesure Les moyens de calibration, la largeur de bande et la sensibilité de l'oscilloscope doivent permettre de mesurer l'aire de la boucle affichée avec une précision meilleure que % La conception du circuit d'intégration associé doit assurer que cette précision d'ensemble est maintenue L'appareil utilisé pour la mesure de la fréquence f doit avoir une précision meilleure que 0,5 % J Vdt LP v RP IEC 40406 Figure A.3 - Méthode de l'oscilloscope pour la mesure des pertes vide A.4.3 Informations préciser Les informations suivantes doivent être précisées: a) branchement des enroulements; b) fréquence de mesures f; LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU ó - 37 - 1248-4 ©IEC:1996 The component is connected to a source of specified voltage and waveform (see A.4.3), via a suitable non-reactive resistor R (see A.5.1 and figure A.3) The voltage developed across the resistor R and the time integral of the voltage across the winding are fed to the horizontal and vertical deflection plates respectively of a calibrated oscilloscope The area of the displayed loop is photographed in such a manner that it permits calibration pulses for both coordinates to be included This area is a measure of the energy loss per cycle E which is calculated in joules from the calibration pulses The no-load loss P (in watts) is then calculated from: P =fE f is the frequency of the source (in he rt z); E is the energy loss per cycle (in joules) A.4.2 Measuring equipment The calibration facilities, bandwidth and sensitivity of the oscilloscope shall enable the displayed loop area to be measured with an accuracy better than % The design of the associated integrating circuit shall ensure that this overall accuracy is maintained The meter used to measure the frequency f shall have an accuracy better than 0,5 % Vdt LP RP IEC 404/96 Figure A.3 - Oscilloscope method of measuring no-load loss A.4.3 Information to be stated The following shall be stated: a) the winding connections; b) the measuring frequency f; LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU where – 38 – 1248-4 ©CEI:1996 c) paramètres de la forme d'onde; d) valeur de R; e) valeur de Vav; f) valeurs des composants associés du circuit d'intégration; g) exigences sur les performances de l'oscilloscope calibré A.5 Exigences générales pour l'équipement de mesure A.5.2 Les générateurs utilisés pour toutes les méthodes d'essai doivent être capables de fournir les niveaux de puissance nécessaires, tout en maintenant les exigences des formes d'ondes spécifiques, quand ils sont reliés au composant en essai Pour les formes d'ondes sinusoïdales, le contenu total des harmoniques doit être inférieur %; pour toutes les autres formes d'ondes, les limites applicables doivent être données dans les informations préciser A.5.3 La gamme de fréquences des voltmètres utilisés pour les mesures doit comprendre tous les harmoniques des tensions appliquées ayant des amplitudes égales ou supérieures % de celles de leurs fondamentaux La gamme de fréquences nécessaire doit être donnée dans les informations préciser A.6 Détails des composants du circuit en pont (voir figure A.1) A.6.1 Détails de la partie inductive du bras transformateur du pont A.6.1.1 Noyau Le noyau est fait de ferrite haute perméabilité avec une largeur d'enroulement d'approximativement 18,5 mm La forme du noyau peut être de type Pot, RM ou EE A.6.1.2 Enroulements Le primaire consiste en x 26 tours de fil en cuivre d'un diamètre de 0,63 mm, classe selon la CEI 317-4, bifilaire deux couches uniformes Les deux enroulements sont branchộs de faỗon inductive en série L'inductance de l'ensemble primaire est plus grande que 18 mH L'enroulement secondaire consiste en 542 tours de fil de cuivre de diamètre de 0,28 mm, classe selon la CEI 317-4, bobinés approximativement en six couches uniformément réparties A.6.1.3 Ecrans Le primaire bifilaire enroulé est entouré des deux côtés par un écran en feuille de cuivre qui est électriquement relié au point milieu du primaire bifilaire enroulé LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU A.5.1 Des résistances faible réactance convenant pour la mesure des courants des articles A.3 et A.4 sont disponibles dans le commerce La valeur nécessaire de la résistance sera déterminée par les exigences de la sensibilité de la procédure particulière; cela sera prescrit dans les informations préciser Les erreurs de l'angle de phase de ces résistances ne doivent pas excéder 0,002 rad sur la gamme de fréquence spécifiée pour les mesures, et la tolérance de leur résistance doit être meilleure que 0,5 %; aucune modification de la résistance due l'élévation de la température ne doit excéder 0,5 % 1248-4 © IEC:1996 – 39 – c) the waveform parameters; d) the value of R; e) the value of Vav; f) the component values associated with integrating circuit; g) the performance requirements of the calibrated oscilloscope A.5 General requirements for the measuring equipment A.5.2 The generators used for all test methods shall be able to supply the necessary power levels whilst maintaining the specific waveform requirements when connected to the component under test For sinusoidal waveforms the total harmonic content shall be less than %; for all other waveforms the relevant limits shall be given under each appropriate information to be stated A.5.3 The frequency range of voltmeters used in the measurements shall include all harmonics of the applied voltages having amplitudes of % or more of their fundamentals The frequency range of such instruments needed shall be given under information to be stated A.6 Details of the bridge circuit components (see figure A.1) A.6.1 Details of an inductive ratio-arm bridge transformer A.6.1.1 Core The core is made from a high permeability ferrite with a winding width of approximately 18,5 mm The core shape may be either Pot, RM or EE type A.6.1.2 Windings The primary consists of x 26 turns of 0,63 mm diameter copper wire according to IEC 317-4, grade covering, bifilar wound in two uniform layers The two windings formed are connected inductively series-aiding The overall primary shunt inductance is greater than 18 mH The secondary winding consists of 542 turns of 0,28 mm diameter copper wire complying with the grade covering of IEC 317-4, wound in approximately six uniformly distributed layers A.6.1.3 Screens The bifilar wound primary is enclosed on both sides by a copper foil screen which is connected electrically to the mid-point of the bifilar wound primary LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU A.5.1 Low reactance resistors suitable for the current measurements referred to in clauses A.3 and A.4 are commercially available The resistance value needed will be governed by the sensitivity requirements of the particular procedure; this will be prescribed under information to be stated The phase angle errors of such resistors shall not exceed 0,002 rad over the frequency range specified for the measurements and their resistance tolerance shall be better than 0,5 %; any changes in resistance due to temperature rise shall not exceed 0,5 % - 40 - 1248-4 ©CEI:1996 Le transformateur terminé est enfermé dans un btier d'écran extérieur branché la prise de terre du circuit en pont A.6.2 Eléments du pont et valeurs Ci est un condensateur variable quatre décades de 100 pF µF en parallèle avec un condensateur variable air de pF 100 pF C2 est un condensateur variable air de pF 100 pF est une résistance haute stabilité de 50 kat ± % 0,5 W R1 R2 est une résistance haute stabilité de 47 ka ± % 0,5 W R4 est une résistance variable quatre décades de 0,1 S2 000 S2 ± % de précision pour l'ensemble; il convient que sa valeur en puissance soit capable de tenir 30 V pour toute valeur de résistance décroissant jusqu'à 30 S2 LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU R3 est un potentiomètre haute stabilité de ka ± 10 % 0,5 W 1248-4 ©IEC:1996 – 41 – The complete transformer is enclosed in an outer screened case connected to the earth terminal of the bridge circuit A.6.2 Bridge elements and rating C is a four decade variable capacitor of 100 pF to variable air capacitor in parallel with a pF to 100 pF C2 is a pF to 100 pF variable air capacitor R is a 50 kS2 ± % 0,5 W high stability resistor R2 is a 47 k)2 ± % 0,5 W high stability resistor R4 is a four decade variable resistor 0,1 S2 to 000 S2 ± % overall accuracy; the power rating should be such that it is capable of handling 30 V at all resistance setting down to 30 S2 LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU R3 is a kS2 ± 10 % 0,5 W high stability potentiometer LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU LICENSED TO MECON Limited - RANCHI/BANGALORE FOR INTERNAL USE AT THIS LOCATION ONLY, SUPPLIED BY BOOK SUPPLY BUREAU ICS 29.100.10; 29.180 Typeset and printed by the IEC Central Office GENEVA, SWITZERLAND