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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%。
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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)。! A! u. n4 ~3 j, [$ ?$ T$ B9 D9 O3 G( @
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特别指出:
' q6 z% N( j8 j. c- F% e3 H' o* y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。 F" U- ]! \5 {) C ~/ Y- k H2 j& ^
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5 c8 M' E, d/ Y+ G5 h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。2 `) W! x& N% k
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根據IEC 60384-14,電容器分為X電容及Y電容,4 }4 D& G4 q" U2 ~
) f0 \) [$ {$ F# I* X1 ?7 q9 Z% f1. X電容是指跨於L-N之間的電容器,
- [- C2 U3 ^5 `& `2. Y電容是指跨於L-G/N-G之間的電容器.
$ ~" | I4 T9 p/ A3 Q(L=Line, N=Neutral, G=Ground)" g; v8 i- M& `1 {6 P
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X電容底下又分為X1, X2, X3,主要差別在於:
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. i4 W" Q+ M- [" _1. X1耐高壓大於2.5 kV, 小於等於4 kV,
: g0 g p, u3 p9 e; T& }+ U9 {+ o0 m2. X2耐高壓小於等於2.5 kV,
& T& C. ?8 |% `" e; ?3. X3耐高壓小於等於1.2 kV
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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)
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1. Y1耐高壓大於8 kV,: g0 ]# ]5 m6 _/ F) ^
2. Y2耐高壓大於5 kV,
! D6 d2 G4 F) ?, S3. Y3耐高壓 n/a
% o: k; ^0 D+ ~) C- f' \4. Y4耐高壓大於2.5 kV
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( w8 S$ [1 [! ]6 W9 A, s: z m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./ {8 {3 q3 [& B
' Y) o' A# q( D& |2 T, a9 H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。 X! B$ }1 d' M/ T* t
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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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安规电容安全等级
( w$ a# e8 ^5 L2 g7 |0 k7 q9 E* ~6 L+ s( @- ]" u- }6 I6 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)
( ?/ d* n+ z1 M) O2 gX1 >2.5kV ≤4.0kV Ⅲ) h, {) O0 C8 D
X2 ≤2.5kV Ⅱ
; r2 C1 {9 L- w5 X! PX3 ≤1.2kV ——
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7 h2 G# Y2 Z: {4 c安规电容安全等级 绝缘类型 额定电压范围) t5 W1 A- g3 l3 {4 Q! D9 h
/ V- z! s6 P% n/ Y1 UY1 双重绝缘或加强绝缘 ≥ 250V
2 P# b! b& O# x7 tY2 基本绝缘或附加绝缘 ≥150V ≤250V
4 {" W j8 s% P- `. E, k( |Y3 基本绝缘或附加绝缘 ≥150V ≤250V
; `' [( G8 v# N$ p% yY4 基本绝缘或附加绝缘 <150V! w6 y0 c: n4 }( c+ ], w8 c
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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。( _- g# l- V* S1 M( }" B8 t
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。
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