【導(dǎo)讀】在交流電源輸入端,一般需要增加3個(gè)安全電容來抑制EMI傳導(dǎo)干擾。交流電源輸入分為3個(gè)端子:火線(L)/零線(N)/地線(G)。
在火線和零線抑制之間并聯(lián)的電容,一般稱之為X電容。由于這個(gè)電容連接的位置也比較關(guān)鍵,同樣需要符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)。X電容同樣也屬于安全電容之一。根據(jù)實(shí)際需要,X電容的容值允許比Y電容的容值大,但此時(shí)必須在X電容的兩端并聯(lián)一個(gè)安全電阻,用于防止電源線拔插時(shí),由于該電容的充放電過程而致電源線插頭長時(shí)間帶電。
安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,當(dāng)正在工作之中的機(jī)器電源線被拔掉時(shí),在兩秒鐘內(nèi),電源線插頭兩端帶電的電壓(或?qū)Φ仉娢?必須小于原來額定工作電壓的30%。
在火線和地線之間以及在零線和地線之間并接的電容,一般統(tǒng)稱為Y電容。 這兩個(gè)Y電容連接的位置比較關(guān)鍵,必須需要符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn), 以防引起電子設(shè)備漏電或機(jī)殼帶電,容易危及人身安全及生命。它們都屬于安全電容,從而要求電容值不能偏大,而耐壓必須較高。一般情況下,工作在亞熱帶的機(jī)器,要求對地漏電電流不能超過0.7mA;工作在溫帶機(jī)器,要求對地漏電電流不能超過0.35mA。因此,Y電容的總?cè)萘恳话愣疾荒艹^4700PF(472)。
特別指出:
作為安全電容之一的X電容,也要求必須取得安全檢測機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。X電容一般都標(biāo)有安全認(rèn)證標(biāo)志和耐壓AC250V或AC275V字樣,但其真正的直流耐壓高達(dá)2000V以上,使用的時(shí)候不要隨意使用標(biāo)稱耐壓AC250V或者DC400V之類的的普通電容來代用。
作為安全電容的Y電容,要求必須取得安全檢測機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。Y電容外觀多為橙色或藍(lán)色,一般都標(biāo)有安全認(rèn)證標(biāo)志(如UL、CSA等標(biāo)識(shí))和耐壓AC250V或AC275V字樣。然而,其真正的直流耐壓高達(dá)5000V以上。 必須強(qiáng)調(diào),Y電容不得隨意使用標(biāo)稱耐壓AC250V或者DC400V之類的普通電容來代用。
通常,X電容多選用耐紋波電流比較大的聚脂薄膜類電容。這種類型的電容,體積較大,但其允許瞬間充放電的電流也很大,而其內(nèi)阻相應(yīng)較小。普通電容紋波電流的指標(biāo)都很低,動(dòng)態(tài)內(nèi)阻較高。用普通電容代替X電容,除了電容耐壓無法滿足標(biāo)準(zhǔn)之外,紋波電流指標(biāo)也難以符合要求。
根據(jù)IEC 60384-14,電容器分為X電容及Y電容,
1. X電容是指跨于L-N之間的電容器,
2. Y電容是指跨于L-G/N-G之間的電容器.
(L=Line, N=Neutral, G=Ground)
X電容底下又分為X1, X2, X3,主要差別在于:
1. X1耐高壓大于2.5 kV, 小于等于4 kV,
2. X2耐高壓小于等于2.5 kV,
3. X3耐高壓小于等于1.2 kV
Y電容底下又分為Y1, Y2, Y3,Y4, 主要差別在于:(耐直流電壓等級)
1. Y1耐高壓大于8 kV,
2. Y2耐高壓大于5 kV,
3. Y3耐高壓 n/a
4. Y4耐高壓大于2.5 kV
它們用在電源濾波器里,起到電源濾波作用,分別對共模,差模工擾起濾波作用。
安規(guī)電容是指用于這樣的場合,即電容器失效后,不會(huì)導(dǎo)致電擊,不危及人身安全,它包括了X電容和Y電容。
x電容是跨接在電力線兩線(L-N)之間的電容,一般選用金屬薄膜電容;Y電容是分別跨接在電力線兩線和地之間(L-E,N-E)的電容,一般是成對出現(xiàn)。基于漏電流的限制,Y電容值不能太大,一般X電容是uF級,Y電容是nF級。X電容抑制差模干擾,Y電容抑制共模干擾。
安規(guī)電容安全等級
安規(guī)電容安全等級 應(yīng)用中允許的峰值脈沖電壓 過電壓等級(IEC664)
X1 >2.5kV ≤4.0kV Ⅲ
X2 ≤2.5kV Ⅱ
X3 ≤1.2kV ——
安規(guī)電容安全等級 絕緣類型 額定電壓范圍
Y1 雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣 ≥ 250V
Y2 基本絕緣或附加絕緣 ≥150V ≤250V
Y3 基本絕緣或附加絕緣 ≥150V ≤250V
Y4 基本絕緣或附加絕緣 <150V
Y電容的電容量必須受到限制,從而達(dá)到控制在額定頻率及額定電壓作用下,流過它的漏電流的大小和對系統(tǒng)EMC性能影響的目的。
GJB151規(guī)定Y電容的容量應(yīng)不大于0.1uF。Y電容除符合相應(yīng)的電網(wǎng)電壓耐壓外,還要求這種電容器在電氣和機(jī)械性能方面有足夠的安全余量,避免在極端惡劣環(huán)境條件下出現(xiàn)擊穿短路現(xiàn)象,Y電容的耐壓性能對保護(hù)人身安全具有重要意義。
再補(bǔ)充一點(diǎn)選擇應(yīng)注意的地方:
一.抑制電源電磁干擾用電容器
當(dāng)在電源跨線電路中使用電容器來消除噪音時(shí),不僅僅只有正常電壓,還必須考慮到異常的脈沖電壓(如閃電)的產(chǎn)生,這可能會(huì)導(dǎo)致電容器冒煙或者起火。所以,跨線電容器的安全標(biāo)準(zhǔn)對于在不同國家有嚴(yán)格規(guī)定,故必須使用經(jīng)過安全認(rèn)證的電容器。
二.不允許將直流電容器用作跨線電容器使用:
對于X2類抑制電源電磁干擾用電容器應(yīng)適用于在電容器失效時(shí)不會(huì)導(dǎo)致電擊危險(xiǎn)的場合,如電源跨線路連接,可承受2.5kV的脈沖電壓。
對于Y2類抑制電源電磁干擾用電容器應(yīng)適用于在電容器失效時(shí)不會(huì)導(dǎo)致電擊危險(xiǎn)的場合,用于電源跨線路連接時(shí),能承受5kV的脈沖電壓沖擊,不致發(fā)生擊穿現(xiàn)象。
1. X電容,聚苯乙烯(薄膜乙烯)電容,聚苯乙烯 的耐電壓較高,適合EMI 電路的高壓脈沖吸收作用。
2.容量計(jì)算:一般兩級X電容,前一級用0.47uF,第二基用0.1uF;單級則用0.47uF.目前還沒有比較方便的計(jì)算方法。(電容容量的大小和電源的功率無直接關(guān)系)
X電容所說的是峰值電壓,不是額定電壓,X電容一般用MPX(金屬化聚丙烯模電容)他們的額定電壓也是幾百伏,如一種X2標(biāo)示為MPX-X2-250VAC/275VAC。
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