模拟电子_安规X电容和Y电容的区别与作用
模拟电子_安规X电容和Y电容的区别与作用
作者:jason-wrj
分类:模拟电子技术
标签:硬件电路,电子技术,模拟电子技术
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一、安规电容的作用
安规电容通常只用于抗干扰电路中的滤波作用。
当电容器失效后,不会导致电击,不危及人身安全。
二、根据IEC 60384-14,电容器分为X电容和Y电容
【注:L=Line, N=Neutral, G=Ground】
1、X电容用于差模滤波
并联接在输入的两端,即跨于L-N之间的电容器,滤除【L线-N线】之间的差模信号。
X电容又分为X1、X2、X3,主要差別在于: (1)X1耐高压小于等于4kV,大于2.5kV (2)X2耐高压小于等于2.5kV (3)X3耐高压小于等于1.2kV
2、Y电容用于共模滤波
接在【L线-地线】或【N线-地线】之间,(Y电容通常成对使用),即跨于L-G/N-G之间的电容器,滤除【L线-地线】或【N线-地线】的共模信号。
Y电容底下又分为Y1、Y2、Y3、Y4,主要差別在于: (1)Y1耐高压大于8kV (2)Y2耐高压大于5kV (3)Y3耐高压 n/a (4)Y4耐高压大于2.5kV
3、X电容和Y电容都是安规电容
火线零线间的是X电容,火线与地间的是Y电容。
它们用在电源滤波器里,起到电源滤波作用,分别对差模(X电容),共模(Y电容)干扰 起滤波作用。
三、在交流电源输入端,一般需要增加3个安规电容来抑制EMI传导干扰
【注:交流电源输入分为3个端子:火线(L)/零线(N)/地线(G)】
1、在火线(L)和地线(G)之间以及在零线(N)和地线(G)之间并接的电容,一般统称为Y电容
这两个Y电容连接的位置比较关键,必须需要符合相关安全标准,以防引起电子设备漏电或机壳带电,容易危及人身安全及生命。
它们都属于安规电容,从而要求电容值不能偏大,而耐压必须较高。
Y电容的总容量一般都不能超过4700PF(472)。
【特别注意:作为安规电容的Y电容,要求必须取得安全检测机构的认证。】
Y电容外观多为橙色或蓝色,一般都标有安全认证标志(如UL、CSA等标识)和耐压AC250V或AC275V字样。
但其真正的直流耐压高达5000V以上。
【特别注意:Y电容不得随意使用标称耐压AC250V或者DC400V之类的普通电容来代用。】
Y电容除符合相应的电网电压耐压外,还要求这种电容器在电气和机械性能方面有足够的安全余量,避免在极端恶劣环境条件下出现击穿短路现象,Y电容的耐压性能对保护人身安全具有重要意义。
2、在火线和零线抑制之间并联的电容,一般称之为X电容
这个电容连接的位置也比较关键,必须需要符合相关安全标准。
X电容也属于安规电容。根据实际需要,X电容的容值允许比Y电容的容值大,但此时必须在X电容的两端并联一个安全电阻,用于防止电源线拔插时,由于该电容的充放电过程而致电源线插头长时间带电。
安全标准规定,当正在工作之中的机器电源线被拔掉时,在两秒钟内,电源线插头两端带电的电压(或对地电位)必须小于原来额定工作电压的30%。
【特别注意:作为安规电容的X电容,要求必须取得安全检测机构的认证。】
X电容一般都标有安全认证标志和耐压AC250V或AC275V字样,但其真正的直流耐压高达2000V以上,
【特别注意:X电容不得随意使用标称耐压AC250V或者DC400V之类的的普通电容来代用。】
通常,X电容多选用纹波电流比较大的聚脂薄膜类电容。
这种类型的电容,体积较大,但其允许瞬间充放电的电流也很大,而其内阻相应较小。
普通电容纹波电流的指标都很低,动态内阻较高。
四、安规电容安全等级,应用中允许的峰值脉冲电压
1、火线(L)与零线(N)之间电容,受电压峰值的影响,避免短路,比较注重的参数就是耐压等级,在电容值上没有定限制值。
2、火线(L)与地线(G)之间电容要涉及到漏电安全的问题,比较注重的参数就是绝缘等级,太大的容值电容会在电源断电后对人和对器件产生影响。
3、安规X电容安全等级如下表:
安规X电容安全等级 | 应用中允许的峰值脉冲电压 | 过电压等级(IEC664) |
---|---|---|
X1 | >2.5kV ≤4.0kV | Ⅲ |
X2 | ≤2.5kV | Ⅱ |
X3 | ≤1.2kV | —— |
4、安规Y电容安全等级如下表:
安规Y电容安全等级 | 绝缘类型 | 额定电压范围 |
---|---|---|
Y1 | 双重绝缘或加强绝缘 | ≥ 250V |
Y2 | 基本绝缘或附加绝缘 | ≥150V ≤250V |
Y3 | 基本绝缘或附加绝缘 | ≥150V ≤250V |
Y4 | 基本绝缘或附加绝缘 | <150V |
5、特别注意Y电容
Y电容的电容量必须受到限制,从而达到控制在额定频率及额定电压作用下,流过它的漏电流的大小和对系统EMC性能影响的目的。
GJB151规定Y电容的容量应不大于0.1uF。
Y电容除符合相应的电网电压耐压外,还要求这种电容器在电气和机械性能方面有足够的安全余量,避免在极端恶劣环境条件下出现击穿短路现象,Y电容的耐压性能对保护人身安全具有重要意义。
五、注意
1、抑制电源电磁干扰用电容器
当在电源跨线电路中使用电容器来消除噪音时,不仅仅只有正常电压,还必须考虑到异常的脉冲电压(如闪电)的产生,这可能会导致电容器冒烟或者起火。
所以,跨线电容器的安全标准对于在不同国家有严格规定,故必须使用经过安全认证的电容器。
2、不允许将直流电容器用作跨线电容器使用
(1)对于X2类抑制电源电磁干扰用电容器
应适用于在电容器失效时不会导致电击危险的场合,用于电源跨线路连接时,能承受2.5kV的脉冲电压。
(2)对于Y2类抑制电源电磁干扰用电容器
应适用于在电容器失效时不会导致电击危险的场合,用于电源跨线路连接时,能承受5kV的脉冲电压冲击,不致发生击穿现象。
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