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安规电容的作用

发布者:昆山弘聚电子有限公司    发布时间:2017-04-26 21:41:25

    基本定义

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X电容各Y电容两种类型,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。

根据IEC 60384-14,电容器分为X电容及Y电容:

1. X电容是指跨于L-N之间的电容器,

2. Y电容是指跨于L-G/N-G之间的电容器。

(L=Line, N=Neutral, G=Ground)

X电容底下又分为X1, X2, X3,主要差别在于:  1. X1耐高压大于2.5 kV,小于等于4 kV,  2. X2耐高压小于等于2.5 kV,

3. X3耐高压小于等于1.2 kV

Y电容底下又分为Y1, Y2, Y3,Y4,主要差别在于:  1. Y1耐高压大于8 kV,  2. Y2耐高压大于5 kV,  3. Y3耐高压n/a  4. Y4耐高压大于2.5 kV

X,Y电容都是安规电容,火线零线间的是X电容,火线与地间的是Y电容.

它们用在电源滤波器里,起到电源滤波作用,分别对共模(Y电容),差模(X电容)干扰起滤波作用.

一.抑制电源电磁干扰用电容器

当在电源跨线电路中使用电容器来消除噪音时,不仅仅只有正常电压,还必须考虑到异常的脉冲电压(如闪电)的产生,这可能会导致电容器冒烟或者起火。所以,跨线电容器的安全标准对于在不同国家有严格规定,故必须使用经过安全认证的电容器。

二.不允许将直流电容器用作跨线电容器使用:

对于X2类抑制电源电磁干扰用电容器应适用于在电容器失效时不会导致电击危险的场合,如电源跨线路连接,可承受2.5kV的脉冲电压。  对于Y2类抑制电源电磁干扰用电容器应适用于在电容器失效时不会导致电击危险的场合,用于电源跨线路连接时,能承受5kV的脉冲电压冲击,不致发生击穿现象。

基本作用

电容(Electric capacity),由两个金属极,中间夹有绝缘材料(介质)构成。由于绝缘材料的不同,所构成的电容器的种类也有所不同:  按结构可分为:固定电容,可变电容,微调电容。  按介质材料可分为:气体介质电容,液体介质电容,无机固体介质电容,有机固体介质电容电解电容。  按极性分为:有极性电容和无极性电容。 我们最常见到的就是电解电容。  电容在电路中具有隔断直流电,通过交流电的作用,因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐

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)

X1 2.5kV ≤4.0kV Ⅲ

X2 ≤2.5kV Ⅱ

X3 ≤1.2kV ——

安规电容安全等级 绝缘类型 额定电压范围

Y1 双重绝缘或加强绝缘 ≥ 250V

Y2 基本绝缘或附加绝缘 ≥150V ≤250V

Y3 基本绝缘或附加绝缘 ≥150V ≤250V

Y4 基本绝缘或附加绝缘 150V

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。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。

基本单位

电容的基本单位是:F (法),此外还有μF(微法)、pF(皮法),另外还有一个用的比较少的单位,那就是:nF(纳法),由于电容 F 的容量非常大,所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位,而不是F的单位。  他们之间的具体换算如下:

1F=1000000μF  1μF=1000nF=1000000pF  四、电容的耐压 单位:V(伏特)  每一个电容都有它的耐压值,这是电容的重要参数之一。普通无极性电容的标称耐压值有:63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等,有极性电容的耐压值相对要比无极性电容的耐压要低,一般的标称耐压值有:4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。

注意事项

抑制电源电磁干扰用电容器

当在电源跨线电路中使用电容器来消除噪音时,不仅仅只有正常电压,还必须考虑到异常的脉冲电压(如闪电)的产生,这可能会导致电容器冒烟或者起火。所以,跨线电容器的安全标准对于在不同国家有严格规定,故必须使用经过安全认证的电容器。

不允许将直流电容器用作跨线电容器使用

对于X2类抑制电源电磁干扰用电容器应适用于在电容器失效时不会导致电击危险的场合,如电源跨线路连接,可承受2.5kV的脉冲电压。

对于Y2类抑制电源电磁干扰用电容器应适用于在电容器失效时不会导致电击危险的场合,用于电源跨线路连接时,能承受5kV的脉冲电压冲击,不致发生击穿现象。

安规电容,采用 IEC 标准,先进的生产技术和严谨的质量保证体系。

根据IEC 60384-14,电容器分为X电容及Y电容, 1. X电容是指跨于L-N之间的电容器, 2. Y电容是指跨于L-G/N-G之间的电容器。 (L=Line, N=Neutral, G=Ground)

X电容底下又分为X1, X2, X3,主要差别在于: 1. X1耐高压大于2.5 kV, 小于等于4 kV, 2. X2耐高压小于等于2.5 kV, 3. X3耐高压小于等于1.2 kV

Y电容底下又分为Y1, Y2, Y3,Y4, 主要差别在于: 1. Y1耐高压大于8 kV, 2. Y2耐高压大于5 kV, 3. Y3耐高压 n/a 4. Y4耐高压大于2.5 kV

X,Y电容都是安规电容,火线零线间的是X电容,火线与地间的是Y电容.它们用在电源滤波器里,起到电源滤波作用,分别对共模,差模干扰起滤波作用.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. 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) X1 2.5kV ≤4.0kV Ⅲ X2 ≤2.5kV Ⅱ X3 ≤1.2kV —— 安规电容安全等级 绝缘类型 额定电压范围 Y1 双重绝缘或加强绝缘 ≥ 250V Y2 基本绝缘或附加绝缘 ≥150V ≤250V Y3 基本绝缘或附加绝缘 ≥150V ≤250V Y4 基本绝缘或附加绝缘 150V Y电容的电容量必须受到限制

在滤波电路上有X电容,就是跨接L-N线;Y电容就是N-G线。在安规标准上有按脉冲电压分X1,X2,X3电容;按绝缘等级来分Y1,Y2,Y3来分。(这些都不是按什么材质来分的,以后多学习。)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X电容要求。所以就有的安规电容上标X1Y1,X1Y2...

火线与0线之间接个电容就是是X,而火线与地线之间接个电容像个Y。由于火线与0线直接电容,受电压峰值的影响,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。火线与地线直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,正如 james bai所说的,太大的容值电容会在电源断电后对人对器件产生影响。

基本分类

电容的种类有很多,可以从原理上分为:无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等,从材料上可以分为:CBB电容(聚乙烯),涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等。下面是各种电容的优缺点:  无感CBB电容  2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。  无感,高频特性好,体积较小

不适合做大容量,价格比较高,耐热性能较差。  CBB电容  2层聚乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。  有感,其他同上。  瓷片电容  薄瓷片两面渡金属膜银而成。  体积小,耐压高,价格低,频率高(有一种是高频电容)  易碎!容量低  云母电容  云母片上镀两层金属薄膜  容易生产,技术含量低。  体积大,容量小,(几乎没有用了)  独石电容  体积比CBB更小,其他同CBB,有感  电解电容  两片铝带和两层绝缘膜相互层叠,转捆后浸泡在电解液(含酸性的合成溶液)中。  容量大。  高频特性不好。  钽电容  用金属钽作为正极,在电解质外喷上金属作为负极。  稳定性好,容量大,高频特性好。  造价高。(一般用于关键地方)

安全认证

1.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。

2.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。

击穿问题

滤波器中的Cx电容若被击穿,相当于AC 电网短路,至少造成设备停止工作;若Cy 电容被击穿,相当于将 AC 电网的电压加到设备的外壳,直接威胁人身安全,并波及所有以金属外壳为参考地的电路或设备安全,往往导致某些电路或设备的烧毁。

实际需要

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%。

基本识别

1. 由于电容体积要比电阻大,所以一般都使用直接标称法。如果数字是0.001,那它代表的是0.001uF=1nF,如果是10n,那么就是10nF,同样100p就是100pF。

2. 不标单位的直接表示法:用1~4位数字表示,容量单位为pF,如350为350pF,3为3pF,0.5为0.5pF  3. 色码表示法:沿电容引线方向,用不同的颜色表示不同的数字,第一,  二种环表示电容量,第三种颜色表示有效数字后零的个数(单位为pF)  颜色意义:黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白=9。

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