系統(tǒng)的了解X/Y電容

大部分人都對安規(guī)電容略知皮毛，但是實際上安規(guī)電容是由X電容和Y電容組成的。它主要在電路當(dāng)中起到電源濾波的作用。分別對共模、差模干擾起濾波作用。本篇文章主要對安規(guī)電容當(dāng)中的X電容和Y電容進(jìn)行介紹，并且對基礎(chǔ)知識進(jìn)行詳細(xì)講解。

通常，我們需要三個安全的電容，來對交流電源輸入端當(dāng)中的EMI的傳導(dǎo)干擾進(jìn)行抑制。交流電源輸入分為3個端子：火線(L)/零線(N)/地線(G)。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)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。

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)實際需要,X電容的容值允許比Y電容的容值大,但此時必須在X電容的兩端并聯(lián)一個安全電阻,用于防止電源線拔插時,由于該電容的充放電過程而致電源線插頭長時間帶電。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,在兩秒鐘內(nèi),電源線插頭兩端帶電的電壓(或?qū)Φ仉娢?必須小于塬來額定工作電壓的30%。

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。

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：

1X電容是指跨于L-N之間的電容器；

2Y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:

1X1耐高壓大于2.5 kV, 小于等于4 kV；

2X2耐高壓小于等于2.5 kV；

3X3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)

1Y1耐高壓大于8 kV；

2Y2耐高壓大于5 kV；

3Y3耐高壓 n/a

4Y4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)?；诼╇娏鞯南拗?，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)

1X1 >2.5kV ≤4.0kV Ⅲ

2X2 ≤2.5kV Ⅱ

3X3 ≤1.2kV

安規(guī)電容安全等級、絕緣類型、額定電壓范圍

1Y1 雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣 ≥ 250V

2Y2 基本絕緣或附加絕緣 ≥150V ≤250V

3Y3 基本絕緣或附加絕緣 ≥150V ≤250V

4Y4 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。

再補充一點選擇應(yīng)注意的地方：

1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，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。

2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不會導(dǎo)致電擊危險的場合，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不會導(dǎo)致電擊危險的場合，用于電源跨線路連接時，能承受5kV的脈沖電壓沖擊，不致發(fā)生擊穿現(xiàn)象。

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。

容量計算：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。

什么是安規(guī)電容及XI X2 X3 Y1 Y2 Y3 Y4

安規(guī)電容是指用于這樣的場合，即電容器失效后，不會導(dǎo)致電擊，不危及人身安全。

它包括X電容各Y電容兩種類型，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。

小結(jié)

本文根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對安規(guī)電容中的X電容和Y電容進(jìn)行了分類，并且對Y電容又進(jìn)行了詳細(xì)的分類，在最后，又補充了一些在安規(guī)電容使用當(dāng)中的注意事項。

審核編輯：劉清