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在交流电源输入端,一般需要增加3个安全电容来抑制EMI传导干扰。交流电源输入分为3个端子:火线(L)/零线(N)/地线(G)。在火线和零线抑制之间并联的电容,一般称之为X电容。由于这个电容连接的位置也比较关键,同样需要符合相关安全标准。X电容同样也属于安全电容之一。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%。( O& b) c3 o$ g; L
" {1 _: q0 G! x+ r& n+ i' L在火线和地线之间以及在零线和地线之间并接的电容,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。它们都属于安全电容,从而要求电容值不能偏大,而耐压必须较高。一般情况下,工作在亚热带的机器,要求对地漏电电流不能超过0.7mA;工作在温带机器,要求对地漏电电流不能超过0.35mA。因此,Y电容的总容量一般都不能超过4700PF(472)。, x- u1 M$ g3 v i8 L- n
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3 G$ W/ K1 R/ m& y2 R( a" P特别指出:8 E2 K4 e& U* y$ k! g# v* |8 L
作为安全电容之一的X电容,也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,使用的时候不要随意使用标称耐压AC250V或者DC400V之类的的普通电容来代用。作为安全电容的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。然而,其真正的直流耐压高达5000V以上。 必须强调,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。
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. G0 m4 v* A) E6 B1 w: u通常,X电容多选用耐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。用普通电容代替X电容,除了电容耐压无法满足标准之外,纹波电流指标也难以符合要求。
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! h9 l4 ]: _! |2 Q. y& n根據IEC 60384-14,電容器分為X電容及Y電容,
2 E1 x* v1 d- z2 k n5 k/ y& u8 S9 n2 ]6 u7 A1 U& k. _5 C) N
1. X電容是指跨於L-N之間的電容器,
, r1 U5 `7 f# o: G0 t, E2. Y電容是指跨於L-G/N-G之間的電容器.; S# U/ }3 Q& _, I
(L=Line, N=Neutral, G=Ground)
6 }. N) h' R; ]) n$ C
* r$ B' l" F& i$ [4 g1 P) t4 iX電容底下又分為X1, X2, X3,主要差別在於:4 j+ b6 G" c! a7 M0 j* X1 q
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1. X1耐高壓大於2.5 kV, 小於等於4 kV,
1 ~9 A* Y# X2 c L, ~! I2. X2耐高壓小於等於2.5 kV,4 T8 o! h8 _+ I( u) y5 B$ @
3. X3耐高壓小於等於1.2 kV+ v# C8 \; o- G, J/ W
! i% v3 j+ y$ L" g: X- D: M8 J
Y電容底下又分為Y1, Y2, Y3,Y4, 主要差別在於: (耐直流电压等级), N3 T; b1 |% r/ M0 M+ W+ }- q
# X0 T0 s9 V+ a' v& B& ?- X1. Y1耐高壓大於8 kV,5 R0 ]. {9 S# ?2 h# z
2. Y2耐高壓大於5 kV,6 W# i6 `( W/ f% f2 l+ m3 m* Q
3. Y3耐高壓 n/a
! d) ]! q3 h+ q3 f! Y$ Z6 E4. Y4耐高壓大於2.5 kV3 t9 ^9 ?, P4 I6 L
6 Z/ s" S1 z% q" V. M Z# i+ ~
它们用在电源滤波器里,起到电源滤波作用,分别对共模,差模工扰起滤波作用." J5 h8 ^8 A; l* I! i/ _! g3 j* ~# [
% L4 k" B5 e+ f5 j1 r
安规电容是指用于这样的场合,即电容器失效后,不会导致电击,不危及人身安全. 它包括了X电容和Y电容。
! Z8 c9 M+ I8 m. A; ^$ L1 v( U: Z' ]8 n0 u, A8 _
x电容是跨接在电力线两线(L-N)之间的电容,一般选用金属薄膜电容;Y电容是分别跨接在电力线两线和地之间(L-E,N-E)的电容,一般是成对出现。基于漏电流的限制,Y电容值不能太大,一般X电容是uF级,Y电容是nF级。X电容抑制差模干扰,Y电容抑制共模干扰。
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2 Z X7 ~/ H" ^# m1 C9 a安规电容安全等级
2 z5 q' o7 q* O8 A' `" r% e' }3 w: C. C/ s* y4 m/ [! P" s" [8 y7 z# Z
安规电容安全等级 应用中允许的峰值脉冲电压 过电压等级(IEC664)
# _9 A Z' C H0 U+ \+ @X1 >2.5kV ≤4.0kV Ⅲ
7 _6 \- x* G4 ^0 [X2 ≤2.5kV Ⅱ' k/ q( q1 `/ a, i; D: |
X3 ≤1.2kV ——; o- O( ~/ w- R3 ?* o
. z" E E0 Y( p" F0 S
安规电容安全等级 绝缘类型 额定电压范围5 n1 b. O+ i, `% O0 X, `6 d* A
5 `9 L* A4 a# H* H% |Y1 双重绝缘或加强绝缘 ≥ 250V
1 N, K" Y$ |3 E$ q& I, I) gY2 基本绝缘或附加绝缘 ≥150V ≤250V
+ [ t: B/ \ k+ pY3 基本绝缘或附加绝缘 ≥150V ≤250V
* Z E, _' B1 ?3 nY4 基本绝缘或附加绝缘 <150V# [9 G( r* I& c- q% P E
. ^% v1 W2 Y& `! Z3 OY 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。" c9 [6 d) z v8 c
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。6 a" P- D3 u" v
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