Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 9899-2:2013 hoàn toàn tương đương với IEC 62490-2:2010 cung cấp phương pháp đo ESL (điện cảm L nối tiếp tương đương) cho các tụ điện lắp đặt bề mặt để sử dụng trong thiết bị điện tử.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9899-2:2013 IEC 62490-2:2010 PHƯƠNG PHÁP ĐO ESL - PHẦN 2: TỤ ĐIỆN LẮP ĐẶT BỀ MẶT DÙNG TRONG THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ ESL measuring method – Part 2: Surface mount capacitors for use in electronic equipment Lời nói đầu TCVN 9899-2:2013 hồn tồn tương đương với IEC 62490-2:2010; TCVN 9899-2:2013 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 Công nghệ công bố PHƯƠNG PHÁP ĐO ESL - PHẦN 2: TỤ ĐIỆN LẮP ĐẶT BỀ MẶT DÙNG TRONG THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ ESL measuring method – Part 2: Surface mount capacitors for use in electronic equipment Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn cung cấp phương pháp đo ESL (điện cảm L nối tiếp tương đương) cho tụ điện lắp đặt bề mặt để sử dụng thiết bị điện tử Hình 1a - Điện cực khung dẫn Hình 1b-Điện cực mạ mỏng Hình - Loại khung dẫn loại mạ mỏng tụ lắp đặt bề mặt qui định kích thước (L, W, H) Phương pháp đo ESL áp dụng cho tụ điện lắp đặt bề mặt có đặc tính đây, khơng giới hạn đặc tính a) dải điện dung: Từ 10 F đến 000 F b) kích thước: L x W = 3,2 mm x 1,6 mm đến 7,3 mm x 4,3 mm, H = 4,0 mm; c) dải ESL: nH nhỏ CHÚ THÍCH: Tụ lắp đặt bề mặt tiêu chuẩn giới hạn tụ có điện cực khung dẫn mạ mỏng, xem Hình Tụ điện có chân lõm vào không thuộc phạm vi áp dụng tiêu chuẩn này, xem Hình CHÚ DẪN: chân (phần chấm chấm) Hình - Tụ lắp đặt bề mặt có chân lõm vào Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên (kể sửa đổi) IEC 60384-1:2008, Fixed capacitors for use in electronic equipment - Part 1: Generic specification (Tụ điện cố định sử dụng thiết bị điện tử - Phần 1: Qui định kỹ thuật chung) Thuật ngữ định nghĩa Tiêu chuẩn áp dụng thuật ngữ định nghĩa nêu IEC 60384-1 định nghĩa 3.1 Điện cảm L nối tiếp tương đương (equivalent series inductance L) ESL Phần điện cảm trở kháng tụ điện CHÚ THÍCH 1: Đơn vị ESL Henry (H) Cơ cấu cố định thử nghiệm miếng bù 4.1 Cơ cấu cố định thử nghiệm Hình 3a - Hình chiếu cấu cố định thử nghiệm Hình 3b - Hình phóng to chân cấu cố định thử nghiệm Hình - Cơ cấu cố định thử nghiệm chân cấu cố định thử nghiệm Cơ cấu cố định thử nghiệm phải có đặc điểm a) Cơ cấu cố định thử nghiệm có cấu trúc chân Các tụ điện gắn cấu cố định thử nghiệm biểu diễn Hình Các chân cấu cố định thử nghiệm phải nối tới chân dòng thấp (Lc), chân điện áp thấp (Lp), chân dòng cao (Hc), chân điện áp cao (Hp) CHÚ DẪN: - chân cấu cố định (phần gạch chéo) - cáp đồng trục (phần chấm chấm) - tụ (đường nét đứt) - thiết bị đo ESL (đường nét đậm) 3- chân tụ điện (phần chấm chấm) - nối dây bảo vệ (đường chấm chấm) - cấu cố định (trong vùng đường chấm gạch) * nối vỏ bọc đoạn cáp đồng trục với khoảng cách ngắn đến chân cấu cố định Hình - Sơ đồ nối dây b) Ép chặt chân tụ điện để tạo tiếp xúc ổn định để có khả lặp lại tái lập cao (xem Hình 5) CHÚ DẪN: - nắp cấu cố định thử nghiệm để cố định tụ điện (đường nét đậm) - chân cấu cố định thử nghiệm (phần gạch chéo) - tụ (đường nét đứt) - vật dẫn hướng tụ điện (phần gạch chéo) - chân tụ (phần chấm dày) * ** 0,5 mm ± 0,1 mm Xem Hình Hình - Mặt cắt cấu cố định thử nghiệm với tụ có lắp đặt bề mặt ép vào chân cấu cố định thử nghiệm c) Hình ví dụ cho tụ điện có lắp đặt bề mặt gắn chân cấu cố định thử nghiệm Chú dẫn Hình 6a Chú dẫn Hình 6b - chân cấu cố định (phần gạch chéo) - chân cấu cố định (phần gạch chéo) - tụ (đường nét đứt) - tụ (đường đứt nét) - chân tụ (phần chấm dày) - đầu cuối tụ điện (phần chấm dày) - chân phía thấp (phần gạch chéo) - chân phía cao (phần gạch chéo) Hình 6a - Hình chiếu chân cấu Hình 6b - Hình chiếu đứng chân cấu Hình - Ví dụ tụ lắp đặt bề mặt bề mặt lắp đặt điện cấu cố định thử nghiệm d) Các chân cấu cố định thử nghiệm phải phẳng có độ nghiêng để đảm bảo tiếp xúc với điểm đo miếng bù ngắn (Hình 7a) tụ điện đo (Hình 7b) Tuy nhiên, khoảng cách điểm đo miếng bù ngắn tụ điện để đo phải 0,2 mm nhỏ thể Hình Chú dẫn cho Hình 7a Chú dẫn cho Hình 7b 1- chân cấu cố định (phần gạch chéo) 1- chân cấu cố định (phần gạch chéo) 2- gá bù ngắn mạch (đường chấm chấm) 2- tụ (đường nét đứt) 3- vị trí điểm tiếp xúc (đường chấm gạch) 3- chân tụ điện (đường chấm chấm) 4- vị trí điểm tiếp xúc (đường chấm gạch) Hình 7a – Miếng bù ngắn mạch Hình 7b – Tụ đo Hình - Hình chiếu đứng vị trí lắp đặt vật cần đo cấu thử nghiệm 4.2 Miếng bù hở, ngắn bù tải 4.2.1 Miếng bù hở Hình dạng kích thước điện cực miếng bù hở phải tương tự tụ điện cần đo Miếng bù hở phải nối điện cực đây: a) nối "Chân điện áp cao (Hp)” '‘Chân dòng điện cao (Hc)”; b) nối “Chân điện áp thấp (Lp)" “Chân dòng điện thấp (Lc)”; c) cách ly điện cực “Phía cao” “Phía thấp" với 4.2.2 Miếng bù tải Miếng bù tải tiêu chuẩn phải điện trở màng dày có trở kháng 49,9 Ω (dung sai %), kích thước 3,2 mm (L) x 1,6 mm (W) với chân lộ phía phải trái phần đáy Miếng bù tải phải nối chân sau: a) nối “Chân điện áp cao (Hp)" “Chân dòng điện cao (Hc)” b) nối “Chân điện áp thấp (Lp)" “Chân dòng điện thấp (Lc)” 4.2.3 Miếng bù ngắn Miếng bù ngắn phải dây dẫn đặc hình chữ nhật có tác dụng nối tắt tất bốn chân cấu cố định thử nghiệm bị ngắn mạch điện cực khác Lõi kim loại đồng, mạ vàng dày m đến m Để trì độ xác phép đo, giá trị điện cảm miếng bù ngắn mạch phải 1/5 nhỏ giá trị điện cảm tụ điện cần đo Kích thước phải 2,0 mm ± 0,05 mm (L) x 3,0 mm ± 0,05 mm (W) x 0,5 mm ± 0,05 mm (H) Phương pháp đo 5.1 Thiết bị đo Thiết bị phân tích trở kháng (phương pháp cầu cân bằng) với thơng số kỹ thuật tương đương phải sử dụng: a) Có thể đo giá trị tự cảm (ESL) tần số 40 MHz cao hơn; b) Độ xác trở kháng phải ±0,08 % tốt hơn; c) Có thể đo giá trị trở kháng mΩ nhỏ 5.2 Điều kiện đo Các phép đo phải thực điều kiện áp suất khí tiêu chuẩn để thử nghiệm, qui định IEC 60384-1:2008, 4.2.1 Ngồi ra, có nghi ngờ giá trị phép đo, điều kiện phục hồi, qui định IEC 60384-1:2008, 4.2.2 thực 5.3 Điểm đo ESL đo dọc theo điểm đường tiếp xúc với điểm tựa điện cực chân tụ điện biểu diễn Hình Chú dẫn cho Hình 8a Chú dẫn cho Hình 8b - tụ điện (đường chấm dày) - tụ điện (đường chấm dày) - chân tụ (phần có nhiều chấm) - chân tụ (đường có nhiều chấm liền) - điểm đo (đường có điểm kết nối chân cố định chân tụ) - điểm đo (đường có điểm kết nối chân cố định chân tụ) Hình 8a - Điện cực khung dẫn Hình 8b - Điện cực mạ mỏng Hình - Điểm đo 5.4 Tần số mức tín hiệu Trừ giá trị khác qui định qui định kỹ thuật sản phẩm, tần số tín hiệu phải đây: a) Tần số phép đo phải 40 MHz; b) Mức tín hiệu dao động thiết bị đo phải từ 0,5 V đến 1,0 V giá trị hiệu dụng 5.5 Qui trình đo 5.5.1 Qui định chung Phép đo phải thực theo thứ tự bù hở, bù tải, bù ngắn, sau đo ESL tụ điện Trước bắt đầu qui trình, số lần đo để lấy trung bình thời gian tích phân phải thiết lập để sai số phép đo nhỏ % Các miếng bù phải gắn chân cấu cố định thử nghiệm theo phương ngang đối xứng CHÚ THÍCH: Sử dụng kính lúp xác định trạng thái lắp đặt miếng bù 5.5.2 Bù hở Các miếng bù hở qui định 4.2.1 phải lắp đặt cấu cố định thử nghiệm Hình Sau bù hở phải thực tuân theo hướng dẫn thiết bị đo Chú dẫn cho Hình 9a Chú dẫn cho Hình 9b 1- chân cố định (phần gạch chéo) 1- chân cố định (phần gạch chéo) 2- miếng bù hở (đường nét đứt) 2- miếng bù mở (đường nét đứt) 3- chân tụ (phần nhiều chấm) 3- chân miếng bù (phần nhiều chấm) 4- chân phía thấp (phần gạch chéo) 5- chân phía cao (phần gạch chéo) Hình 9a - Hình chiếu đứng Hình 9b - Hình chiếu Hình - Vị trí miếng bù hở 5.5.3 Bù tải Miếng bù tải qui định 4.2.2 phải lắp đặt cấu cố định thử nghiệm Hình 10 Tại thời điểm này, đưa điện trở miếng bù tải vào thiết bị đo 49,9 Ω Sau bù tải phải thực tuân theo hướng dẫn thiết bị đo Chú dẫn cho Hình 10a Chú dẫn cho Hình 10b 1- chân cố định (phần gạch chéo) 1- chân cố định (phần gạch chéo) 2- miếng bù tải (đường nét đứt) 2- miếng bù tải (đường nét đứt) 3- chân miếng bù (phần nhiều chấm) 3- chân miếng bù (phần nhiều chấm) 4- chân phía thấp (phần gạch chéo) 5- chân phía cao (phần gạch chéo) Hình 10a - Hình chiếu đứng Hình 10b - Hình chiếu Hình 10 - Vị trí miếng bù tải 5.5.4 Bù ngắn Miếng bù ngắn qui định 4.2.3 phải thực cấu cố định thử nghiệm, thể Hình 11 Tại thời điểm này, miếng bù ngắn có giá trị tự cảm tính tốn phải đưa vào thiết bị đo Bù ngắn phải thực tuân theo hướng dẫn thiết bị đo Phương pháp tính tốn ESL mô tả Phụ lục A Chú dẫn cho Hình 11a Chú dẫn cho Hình 11b 1- chân cố định (phần gạch chéo) - chân cố định (phần gạch chéo) 2- miếng bù ngắn (đường nét đứt) - miếng bù ngắn mạch (đường nét đứt) - chân phía thấp (phần gạch chéo) - chân cao (phần gạch chéo) Hình 11a - Hình chiếu Hình 11 b - Hình chiếu đứng Hình 11 - Vị trí miếng bù ngắn 5.5.5 Phép đo ESL Sau thực bù qui định 5.5.2, 5.5.3 5.5.4, thay chip bù với tụ đo Một tụ cấu cố định thử nghiệm thể Hình Hình phải lắp đặt, sau thực phép đo Hạng mục nêu báo cáo kết thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm thơng tin đây: a) Ngày thử nghiệm*; b) Nơi thử nghiệm (tên địa điểm)*; c) Mô tả chi tiết tụ điện thử nghiệm*; d) Thiết bị đo (nhà chế tạo loại); e) Cơ cấu cố định thử nghiệm (nhà chế tạo chủng loại); f) Tần số mức tín hiệu đo; g) Giá trị ESL đo * tùy chọn Phụ lục A (tham khảo) Giá trị ESL lý thuyết miếng bù ngắn Giá trị điện cảm miếng bù ngắn phải đưa vào làm giá trị xác định thời gian bù ngắn thiết bị đo Giá trị tính tốn lý thuyết sử dụng Cơng thức A.1: ln LSH = 0,2 d1 2d1 r r d1 r = 0,2335(W+H) (A.1) LSH độ tự cảm miếng bù ngắn (nH); W độ rộng miếng bù ngắn (mm); H độ cao miếng bù ngắn (mm); d1 khoảng cách điểm tiếp xúc miếng bù ngắn chân cấu cố định thử nghiệm (mm) Bảng A.1 - Các kết tính tốn độ tự cảm miếng bù ngắn Khoảng cách d1 Chiều dài miếng Chiều rộng miếng Chiều cao miếng bù bù bù LSH L W H mm mm mm mm nH 2,0 1,5 3,0 1,0 0,24 2,0 1,5 3,0 0,5 0,25 2,0 1,5 3,0 0,3 0,26 2,0 1,5 3,0 0,2 0,27 CHÚ DẪN W chiều rộng miếng bù ngắn mạch H chiều cao miếng bù ngắn mạch L chiều rộng miếng bù ngắn mạch d1 khoảng cách điểm tiếp xúc chip bù ngắn đầu cuối vật cố định thử nghiệm (mm) Hình A.1 - Điểm tiếp xúc miếng bù ngắn chân cấu cố định thử nghiệm MỤC LỤC Lời nói đầu Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa Cơ cấu cố định thử nghiệm miếng bù Phương pháp đo Hạng mục nêu báo cáo kết thử nghiệm Phụ lục A (tham khảo) - Giá trị ESL lý thuyết miếng bù ... Hình 6b - chân cấu cố định (phần gạch chéo) - chân cấu cố định (phần gạch chéo) - tụ (đường nét đứt) - tụ (đường đứt nét) - chân tụ (phần chấm dày) - đầu cuối tụ điện (phần chấm dày) - chân phía... cao (Hp) CHÚ DẪN: - chân cấu cố định (phần gạch chéo) - cáp đồng trục (phần chấm chấm) - tụ (đường nét đứt) - thiết bị đo ESL (đường nét đậm) 3- chân tụ điện (phần chấm chấm) - nối dây bảo vệ... Hình 7b 1- chân cấu cố định (phần gạch chéo) 1- chân cấu cố định (phần gạch chéo) 2- gá bù ngắn mạch (đường chấm chấm) 2- tụ (đường nét đứt) 3- vị trí điểm tiếp xúc (đường chấm gạch) 3- chân tụ