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開關電源中的X電容和Y電容

文章出處:未知

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發表時間:2017-07-24 14:48

     一直以來,開關電源電路的”電磁干擾”就是一個重要的解決結點.從原理來講,電磁干擾主要來自于兩個方面:即傳導干擾和輻射干擾.傳導干擾是由于電路中寄生參數的存在,以及開關電源中調頻開關器件的開通與判斷,使得開關電源在市電交流輸入端產生較大共模干擾和差模干擾.而輻射干擾是指,由于導體中電流的變化會在其周圍空間中產生變化的磁場,而變化的磁場又產生變化的電場,這一變化電流的幅值和頻率決定其產生的電磁的大小以及其作用范圍.因此,則又分為近場干擾和遠場干擾.
      為了減輕和抵制這些電磁干擾對電網以及電子設備產生的危害,工程技術人員在電路設計時X和Y電容的方法.X電容抵制差模干擾,Y電容抵制共模干擾,X電容和Y電容同屬于安規電容.當安規電容器失效后,不會產生電擊,不會危及人身安全.安規電容通常用于抗干擾電路中,起濾波的作用.安規電容的放電和普通電容不一樣,普通電容在外部電源斷開后電荷會保留很長時間,如果用手觸摸就會被電到,而安規電容則沒這個問題.因此,對于安規電容的Y,其電容量必須受到限制,在額定頻率及額定電壓作用下,控制Y電容的容量,從而達到渡過Y電容的漏電流的大小對系統EMC(Electro Magnet Compathilty的縮寫,意為電磁兼容性”)性能的影響.根據GJB-151規定Y電容的容量應不大于0.1UF.Y電容除符合相應的電網電壓耐壓外,還要求這種電容器在電氣和機械性能方面有足夠的安全裕量,避免在極端惡劣環境條件下使用時出現擊穿短路現象,Y電容的耐壓性能對保護人身安全,具有非常重要的意義.
       由于X電容和Y電容在電路中所處的安裝位置不一樣,因此,各自的安全等級有較大的差別.具體可參見等級表:
X電容等級

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Y電容等級
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      X電容是跨接在電力線兩線(L-N)之間的電容,其接法較為簡單,如下圖中的C1,C2.Y電容的接法,則相對復雜一些.Y電容一般分為Y1和Y2,既可同時使用,也有單獨使用Y1或者Y2.同時使用時,Y1和Y2分別跨接在電力線丙線和地之間(L-E,N-E),參見下圖:單獨使用時,分四種情況,分別是:
連接到初級高壓和次級輸出正
連接到初級高壓和次級地線,
連接到初級地和次級正
連接到初級地和次級地
    下圖中,C1和C2屬于X電容,CY1,CY2和CY屬于Y電容.CY的接法,在這里采用了較為覺的初級地到次級地的接法,即熱地和冷地的接法.
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     前面講過,X電容抑制差模干擾,Y電容抑制共模干擾.無論那種干擾,對凈化電網環境,對各類電器負載,都是一種潛在的危害.根據IEC60384-14標準,在電路中采取X電容和Y電容,只是消除或減輕干擾措施之一.而消除或者減輕干擾并提高電磁兼容性措施,其途徑并不是單一.如下力中的L1,實際上贊同于一個扼流圈,對抑制共模干擾就直到了很好的輔助作用.


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