đặt vấn đề cung cấp các loại tụ 50V, 100V. Nhưng với các khách hàng, họ chỉ muốn chọn một nhà cung cấp chứ không muốn đặt hàng ở nhiều nhà cung cấp. Do vậy, nhà máy đã mất một số đơn đặt hàng có các loại tụ điện áp cao kèm theo. Ban đầu, Nhà máy có liên hệ với một số nhà sản xuất bên Hàn Quốc để mua lại tụ điện áp cao bán cho khách hàng nhằm thỏa mãn nhu cầu về chủng loại tụ, nhưng chi phí vận chuyển, chi phí nhập khẩu, chỉ phí hải quan và các chi phí liên quan khác làm cho giá thành cao không thê cung cấp lại cho khách hàng được.
Vì thế, nhà máy đã làm báo cáo lên Công ty xin một ít kinh phí để nghiên cứu sản xuất các loại tụ điện áp cao mà bước đầu chỉ nghiên cứu một chủng loại điện áp 250V từ năm 2004. Sau khi nghiên cứu thành công loại tụ 250V (tuy còn một vài lỗi cần khắc phục), sản phẩm này đã xuất bán kèm theo với các chủng loại tụ 20V, 100V cho một số khách hàng trong Và ngoài nước. Phải thừa nhận một điều là tụ của chúng ta rất đẹp về hình thức, dung sai bé, chất lượng rất tốt nhưng giá thành còn cao so với tụ Trung Quốc (tụ Trung Quốc cùng loại có chất lượng kém, hình thức không đẹp nhưng giá thành chỉ bằng 70-80% giá thành sản phẩm của chúng ta). Trang 14 Sau một năm sản xuất và kinh doanh các loại tụ 250V, được các khách hàng trong và ngoài nước chấp nhận, đồng thời các khách hàng ngoài nước yêu cầu Nhà máy cung cấp cho họ các loại tụ mẫu có điện á áp cao hơn (400V, 630V) để họ thử nghiệm.
Trước tình hình đó, Công ty đã quyết định trích kinh phí của Công ty và thông qua Sở Khoa học Công nghệ xin một phần kinh phí sự nghiệp khoa học từ UBND Thành phố đề nghiên cứu chuyên sâu các loại tụ có các cấp điện áp 250V, 400V, 630V cho một loại tụ phổ biến trên thị trường nhằm thỏa mãn nhu cầu khách hàng về chủng loại và cấp điện áp. Noi dung ma dé tài đã thực hiện được Các nội dung chính của đề tài: Tụ điện màng mỏng điện áp cao ( điện áp làm việc 250V, 400, 630V) là loại tụ được câu tạo bởi bản cực bằng màng nhôm, được cách điện bằng màng film và là loại tụ được quấn theo kiểu cảm ứng, làm việc trong vùng nhiệt độ từ - 40 °®C + + 85°C, có điện dung từ 0.22uF, dung sai + 5%(J), + 10%(K), điện trở cách điện > 30.000 MO, hệ số suy giảm điện môi < 1,2%. Như đã thảo luận ở phần cơ sở lý thuyết và cơ sở thực nghiệm, để thực hiện được đề tài này, trước hết căn cứ trên công thức tính điện dung của tụ điện và các thông sô kỹ thuật thực tế của nguyên vật liệu đề tiến hành tính toán chiều đài quân của tụ tương ứng. Phải chọn mua các loại màng film và lá nhôm có các thông số kỹ thuật phù hợp, cụ thể ở đây là phải chọn film có độ dày lớn dé có thê chịu được điện áp làm việc cao.
Triễn khai thực nghiệm đề tài: Trong toàn bộ dây chuyền sản xuất thì có 3 công đoạn ảnh hưởng chủ yêu đên điện dung của tụ điện, chính vi vậy đê tài cân triển khai nghiên cứu thực hiện chủ yêu tại 3 công đoạn sau đây: - Công đoạn quấn màng - Công đoạn ép nóng - Công đoạn nhúng Epoxy. NGHIÊN CỨU CÔNG ĐOẠN QUAN MANG Đây là công đoạn sản xuất quan trọng nhất trong dây chuyền sản xuất tụ điện màng mỏng. Câu tạo và các thông sô cơ bản của tụ điện: Để hiểu rõ hơn về công đoạn quân màng, trước hết chúng ta lượt sơ qua về tụ điện màng mỏng: 1. Cấu tạo của tụ điện: - về cơ bản thì tụ điện là một linh kiện điện tử, nguyên lý cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực, được đặt cách điện với nhau bởi lớp điện môi.
Tùy theo công nghệ chế tạo, các đặc tính, vật liệu làm chất điện môi. mà tụ điện có nhiều tên gọi khác nhau như tụ điện màng mỏng, tụ giấy, tụ hóa, tụ mica, tụ kim loại. và hình dạng, kích thước cũng đa dạng tùy theo chức năng và các đặc tính kỹ thuật. - (T1 NHÔM ý ẦN FILM — vom —— NHÔM — NHÔM 0 Ze KHOANG HO Cc, ILM CHAN TU Đối với tụ điện màng mỏng, hai bản cực là hai lá nhôm, điện môi thường dùng là polyester hoặc polypropylen, có kích thước khác nhau tùy theo điện dung, điện áp của từng loại tụ Các lá nhôm, màng polyester/polypropylen và chân tụ ở dạng cuộn tròn được máy quân (Winding machine) quân lại hành dạng hình tròn, hai chân tụ được cắt, đập dẹp và hàn dính vào hai lá nhôm đúng theo kích thước và vị trí đã được định trước.
Điện dung của tụ điện: Những tụ điện khác nhau có điện dung khác nhau. Thực nhiệm cho thấy điện dung của một tụ điện phụ thuộc vào hình dạng, kích thước các bản cực, vị trí tương đối của hai bản cực và vào bản chất của điện môi giữa hai bản cực. Trang 16 Điện dung của tụ điện phẳng tỷ lệ với phần điện tích đối diện nhau của hai bản cực, với hằng số điện môi của điện môi giữa hai bản cực và tỷ lệ nghịch với khoảng cách hai bản cực. Công thức tính điện dung phẳng trong hệ SĨ: zS €=———— (Fara) q@) 9.
4zz Trong đó: - 8: diện tích ] bản cực - _ d: khoảng cách giữa hai bản cực - e: hang sé điện môi Đơn vị điện dung của tụ điện là Fara. Trong thực tế các tụ điện thường có điện dung nhỏ hơn Fara rất nhiều, do đó người ta hay dùng các ước sô của Fara: 1 Microfara (uF) = 10° F 1 Picofara (pF) = 10°? F = 10° pF 1. Qui ước đọc điện dung của tụ điện màng mỏng: Các loại tụ điện có điện dung lớn như tụ hóa, tụ công nghiệp, thường nhà sản xuất in các thông số kỹ thuật như điện áp, điện dung, sai số điện dung. lên thân tụ.
Còn các loại tụ có điện dung thấp, các nhà sản xuất thường có qui ước ¡n lên thân tụ một mã hiệu riêng. Theo qui ước quốc tê, cách đọc điện dung tụ điện màng mỏng như sau: + 2 số đầu là 2 số có nghĩa + Số thứ 3 là số số 0 được thêm vào + Đơn vị tính là PF Vị dụ: 102=10.0000 PF = 0,1 pF Ma Dién dung Ma Dién dung Ma Dién dung hiệu | PF) | (uF) | hiệu | PH) | ur) | bie [PR | uh 102 | 10. Qui ước đọc điện áp làm việc Theo qui ước, điện áp làm việc được qui định: H: 50V 2E : 250V A : 100V 2G :400V 2B: 125V 2] : 630V 2D : 200V 1. Điện áp làm việc: Theo công thức: eS 6 C= ——— (ara) 9.
4nd Các giá trị e, 9.10”, 4m đều là hằng số nên điện dung của tụ phụ thuộc vào diện tích của bản cực S và khoảng cách giữa 2 bản cực d. Cx= (1) Vậy muốn tăng điện dung của tụ điện ta có thé tăng diện tích S hoặc giảm khoảng cách d. Nhưng ta không thể giản d đến mức cường độ điện trường trong tụ điện trở thành quá lớn (vì £=— :) làm hỏng điện môi (điện môi bị đánh thủng). Vì vậy, mỗi loại tụ điện (có 4á ở trong khoảng có định) thì có một giá trị hiệu điện thế tôi đa mà nó chịu đựng được trong thời gian dài, được gọi là hiệu điện thế giới hạn hay còn gọi là điện á áp làm việc.
Điện áp đánh thủng: Là giá trị điện áp giới hạn tối đa (max) để không làm hong | lop điện môi (Nếu đặt điện áp vào hai chân tụ lớn hơn giá trị này, lớp điện môi của tụ điện sẽ bị đánh thủng). Thông thường, để an toàn trong sử dụng điện, nhà chế tạo luôn nâng cao điện áp đánh thủng của tụ điện lên > 2,5 lần điện áp làm việc. Sai số dién dung (dung sai): Trong sản xuất tụ điện màng mỏng, sai số điện dung (sai lệch giữa điện dung thực và điện dung danh định ghi trên thân tụ điện) là một chỉ tiêu quan trọng nhất đánh giá chất lượng sản phẩm, nhưng trên thực tế chúng ta không thể sản xuất được các loại tụ có điện dung thực tế chính xác như điện dung danh định ghi trên tụ mà luôn có một dung sai nhất định. Người ta qui ước phân cấp chất lượng theo dung sai như sau: Loại F G J K M Dung sai | +1% | +2% | +5% | +10% | +20% 1.
Một số thông số kỹ thuật của tụ điện: a. Điện trở cách điện IR (Insulation Risistane) : Điện trở giữa hai chân của tụ điện — trong sản xuất tụ điện màng mỏng độ cách điện càng lớn càng tôt. Thông thường điện trở cách điện của tụ điện màng mỏng ở khoảng 10. Dién dung mo CO (Capacitance Open): Đây là lỗi mất một phần điện dung c.
Hệ số suy giảm hăng số điện méi Tan 6: Đối với tụ điện màng mỏng với tần số 10 KHz < 1,2% Đôi với tụ điện màng mỏng với tân sô I KHz < 0,8% d. Tu bij danh thing FO (Flash Over): Đây là lỗi tụ bị đánh thủng khi đặt vào 2 chân tụ điện một điện áp > 2,5 lần điện áp làm việc. Điện ap the TV1, TV2 (Voltage Test): Khi đặt 2 chân tụ điện vào điện áp > 2,5 lần điện áp định mức, nếu tụ bị đánh thủng ngay sẽ rơi vào thành FO, nhưng một số trường hợp tụ điện chưa đạt đến ngưỡng đánh thủng mà chỉ làm tốn hao điện môi nghiêm trọng khi chạy qua bộ thử điện áp tụ sẽ bị loại. TVI và TV2 là 2 bộ Test Voltage đổi chiều (đối chân) 2 chân tụ vào nguồn điện.
Nghiên cứu bằng phương pháp thực nghiệm công đoạn quấn màng đối với tụ điện áp cao (250V, 400V, 630V) 2. Nghiên cứu các thông số kỹ thuật của film, nhôm cho phù hợp với cấp điện áp và điện dung của tụ điện. Trang 19 Đối với tụ điện áp thấp, do đáp ứng về kích thước chuẩn của quốc tế (kích thước này có thể thay đôi theo yêu cau của khách hàng) cho phù hợp với tay gap của R6-bét trong lắp ráp tự động hoặc khoảng trống tiêu chuẩn của bo mạch thì chiều dày của màng film đã vượt nhiều lần điện áp đánh thủng, nên điện áp đánh thủng hầu như không quan tâm (vì không xảy ra) trong quá trình sản xuất tụ điện áp thấp (50V, 100V). BANG KiCH THUGC CHUAN CUA TU DIEN MANG MONG: 4 tri? 1 Smax “a $40.
