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。
图二:安规电容安全等级安规电容的性能
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 07mA;工作在温带机器,要求对地漏电电流不能超过 035mA。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 01uF。
安规电容安全等级: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 》25kV ≤40kV Ⅲ,X2 ≤25kV Ⅱ,X3 ≤12kV ——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01uF。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。
再补充一点选择应注意的地方: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25kV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。X电容,聚苯乙烯(薄膜乙烯)电容,聚苯乙烯 的耐电压较高,适合EMI 电路的高压脉冲吸收作用。容量计算:一般两级X电容,前一级用047uF,第二基用01uF;单级则用047uF目前还没有比较方便的计算方法。(电容容量的大小和电源的功率无直接关系)X电容所说的是峰值电压,不是额定电压,X电容一般用MPX(金属化聚丙烯模电容)他们的额定电压也是几百伏,如一种X2标示为MPX-X2-250VAC/275VAC。什么是安规电容及XI X2 X3 Y1 Y2 Y3 Y4;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。
X和Y电容都是安规电容,区别是X电容接在输入线两端用来消除差模干扰,Y电容接在输入线和地线之间,用来消除共模干扰。X电容采用塑封的方形高压CBB电容,CBB电容不但有更好的电气性能,而且与电源的输入端并联可以有效的减小高频脉冲对开关电源的影响。Y电容常采用高压瓷片的。Y型电容连接在相线与地线之间。为了不超过相关安全标准限定的地线允许泄漏值,这些电容的值大约在几nF。一般地,Y电容应连接到噪声干扰较大的导线上。Y1属于双绝缘Y电容,用于跨接一二次侧。Y2则属于基本单绝缘Y电容,用于跨接一次侧对保护大地即FG线。X电容和Y电容统称为安规电容,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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所谓安规电容就是经过认证部门认证的电容,可以保证电容不会因为短路损坏,从而造成人身伤害。
从功能上说,只要额定电压,电容值相同,可以用其他电容替代,但会有潜在的危险,要想通过认证,也是不可能的。
物理学上把电容器接入交流电路中时,电容器极板上所带电荷对定向移动的电荷具有的阻碍作用称之为容抗,用字母Xc表示
通俗点讲,安规电容器就像是连接在网络中的服务器,可以储存和删除数据,而安规电容器在电路里也具有充电和放电的功能,是一个储能容器
当把安规电容接在交流电路的时候,由于交流电的大小和方向随时间变化而变化,因此电容器也在不断的充电和放电,电容器的板极上所带的电荷就对发生定向移动的电荷具有阻碍的作用,我们把这种阻碍作用就叫做电容器的容抗,用字母表示,其大小由公式Xc=1/2πfc计算出来
而根据公式我们可以看出:交流电的频率高、电容器的容量大,电容器的容抗就小
因此电容器具有通交流阻直流,通高频阻低频的作用
为什么会出现"容抗"这个东西呢?当安规电容器接到交流电源时,当电压升高时,电荷向电容器的极板上聚集,形成充电电流;当电压降低时,电荷离开极板,形成放电电流
电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,表现为交流"通过"了电容器
但当我们在给电容器充电的同时,积累在两极板上的电荷又会排斥将要到达两极板的电荷,所以会对交变电流有阻碍作用,这种阻碍作用就是"容抗"
那么容抗会受什么影响呢?在电压一定的条件下,安规电容器的电容大,单位时间内电路中充、放电移动的电荷量大,电流也会往上升大,所以电容对交变电流的阻碍作用小,也就是容抗小;在交变电流的电压一定时,交变电流的频率高,电路中充、放电频繁,单位时间内电荷移动速率大,电流大,电容对交变电流的阻碍作用小,也就是容抗小
安规电容失效与普通电容不一样,安规电容失效后不会导致人身受到伤害,因此安规电容的保障系数是大家公认的。同时安规电容是一种非常严谨的产品,而且每个生产厂家工艺可能都不一样,这非常考验安规电容厂家的生产经验水平。一个安规电容从客户发参数规格到发货,有很多道工序,并且任何一道工序出了问题都会导致功亏一篑,因此要求操作人员注重每一个细节。
安规电容的寿命是很长的,但时间并不是一定的,因为不同厂家生产、同厂家不同生产线、不同生产材料和工艺、使用习惯等等都会影响他的寿命,同时无故障工作时间也是如此。例如智旭生产的JEC安规电容,在125℃的高温测试下能正常工作1000个小时并且不影响寿命,因此正常工作时间会更长。寿命和无故障工作时间受工作环境的温度、湿度、工作电流电压等影响,因此想要安规电容的寿命更长,无故障工作时间更长,就要把安规电容用在合适的电路上,环境要通风,湿度不能太高等。
安规电容平均无故障工作时间并没有统一的时间,但一般来说正常使用3-5年是没问题的,会发生故障也是正常的,但故障发生过多就不正常了。想要安规电容长时间平均无故障运行还是要选择正规品牌生产的安规电容,质量才有保证。
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