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安规电容

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安规电容又称抗干扰电容,主要作用是吸收电源、电刷马达所产生的干扰的电容。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电容抑制差模干扰,Y电容抑制共模干扰。

安规电容的分类

  • 安规电容分为 x 型和 y 型。交流输入分为 3 个端子:火线 L/零线 N/地线 G,。跨于“L-N”之间,即“火线-零线”之间的是 X电容;跨于“L-G/N-G”之间,即“火线-地线 或 零线-地线”之间的是 Y 电容。火线与零线之间接个电容就像是“X”,而火线与地线之间接个电容像个“Y” ,这些都不是按什么材质来分的。

    由于火线与零线跨接电容,受电压峰值的影响,为避免短路,比较注重的参数就是耐压等级,在电容值上没有定限制值。所以 X型安规电容按能承受的脉冲电压分为 X1,X2,X3电容。

    火线与地线跨接电容要涉及到漏电安全的问题,因此它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对器件产生影响。所以 Y 型安规电容按绝缘等级分为 Y1,Y2,Y3,电容。

    至于安规标准各个国家有一些差别,但额定电压无非就是 250和 400。各大厂家做的安规电容就是要满足这个安规标准的需求,一个安规电容可以满足 Y 电容的要求,也有可以做成满足电容要求。所以就有的安规电容上标 X1Y1,X1Y2... 等。一般安规电容内部包含了若干个 X 电容和 Y 电容,一般为 1 个X 电容,两个 Y 电容,具体看外标参数。

安规电容的性能

  • Y电容:

    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) 。

    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。

    特别指出: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或者之类的普通电容来代用。

    X电容:

    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%。

    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。

    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。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。

安规电容的安全等级

  • 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)

    ≤4.0kV              Ⅲ

    ≤2.5kV              Ⅱ

    ≤1.2kV            ——

    安规电容安全等级      绝缘类型           额定电压范围

    双重绝缘或加强绝缘              ≥

    基本绝缘或附加绝缘        ≥150V ≤

    基本绝缘或附加绝缘        ≥150V ≤

    基本绝缘或附加绝缘

    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

安规电容的容量计算

  • 容量计算:一般两级 X电容,前一级用 0.47uF,第二级用 0.1uF;单级则用 0.47uF(电容容量的大小 和电源的功率无直接关系) 。

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