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開關電源中X電容與Y電容的作用

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2021-07-17
電源模塊的電磁干擾一直是一個重要解決點,從原理上來講電磁干擾主要來自于兩個方面,分別是傳導干擾和輻射干擾。
由于電路中寄生參數的存在,以及開關電源中調頻開關器件的開通與關斷,使得開關電源在市電交流輸入端產生較大共模干擾和差模干擾。
由于導體中電流的變化會在其周圍空間中產生變化的磁場,而變化的磁場又產生變化的電場,這一變化電流的幅值和頻率決定其產生的電磁的大小以及其作用范圍。為了減輕和抵制這些電磁干擾對電網以及電子設備產生的危害,工程技術人員在電路設計中加了X電容和Y電容。
X電容用來消除差模干擾。主要是起濾波作用,與共模電感匹配,并聯在輸入的兩端,濾除L、N線之間的差模信號。通常選用耐紋波電流比較大的聚脂薄膜類電容,體積較大其允許瞬間充放電的電流比較大,而其內阻相應較小。另外X電容也會采用塑封的方形高壓CBB電容,CBB電容不但有更好的電氣性能,而且與電源的輸入端并聯可以有效的減小高頻脈沖對電源的影響。
安規電容 


一般兩根引腳跨接在零線和火線之間,適用于高頻、直流、交流、耦合,跨接脈沖電路中,能夠能承受過壓沖擊,一般與電阻并聯使用,目的是起到泄放電荷作用。(如圖2所示)
安規電容的作用 


Y電容用來消除共模干擾。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,濾除高次諧波,防止干擾,提高輸出電壓質量。基于漏電流的限制,Y電容值不能太大,Y電容通常采用高壓瓷片的。
安規電容Y電容 


很多隔離式開關電源在初級和次級上加Y電容是為了給次級的共模電流提供一個回路到初級,減少共模電流對輸出的影響。Y電容串接在高壓地和低壓地之間,有時會采用兩個Y電容串聯是為了提高高壓地和低壓地之間的耐壓,有時候會出現耐壓不足的情況,導致安規電容打耐壓過不了,可以選用高壓陶瓷電容作為Y電容,Y電容通常接法有四種情況:①輸入端,和共模電感形成濾波器,L和N分別對PE加②儲能大電容正負端對PE加(如圖4所示)③輸出端對PE加④變壓器原副邊跨接(如圖5所示)
 
圖4

 
圖5
X電容和Y電容同屬于安規電容。當安規電容器失效后,不會產生電擊,不會危及人身安全。安規電容通常用于抗干擾電路中起濾波的作用,安規電容的放電和普通電容不一樣,普通電容在外部電源斷開后電荷會保留很長時間。如果用手觸摸就會被電到,而安規電容則沒這個問題。X電容和Y電容應用在開關電源中各種作用都不同,都是不可以互相替換的。
總結:
電路板上都有各種各樣的電容,有種安規電容,大家可能不陌生,但上面的字母符號卻未必留心去看!通常所說的X電容,也就是方方的,用在220伏輸入電源之間的電容,這一類就是X電容,這里我強調一句話:就是X電容是用在火線和零線之間的,這句話對于理解下文很重要。為了避免大家陷入誤區,我解釋一下并不是所有X電容都是方方的,這里說的只是大多數情況!
    針對與X電容方方的Y電容是扁扁的,有兩個腳的,像個倒Y形狀在焊在電路中的,且上面有Y字母標識的,所以謂之Y電容,Y電容和X電容最大的不同是用的地方不一樣,Y電容一般用在火線和零線之間對地,大家可能不太明白零線對地,我換種說法可能大家就明白了,設備外殼接地,很多就要兩個Y電容之間接線連的地而起到保護電路和人員安全的!
    綜上兩點,引申一下:第一X電容要求沒有Y電容要求高,畢竟Y電容除了對電路保護之外,還肩負著對人的保護,第二就是因為Y電容是零線和火線之間對地,地線是從兩個電容之間引出來的,所以Y電容非常恩愛,都是成對出現。
    至于別的一些異同點,它們雖然都是在電路中起到濾波作用,但X電容一般容量較大,Y電容相比較起來容量就較小,這其實從它們用在電路中的使用位置也可以理解,一個用在首端,一個用在尾端。有的電容既有 X又有Y標識,就是通用型的,因為要求不一樣,所以通用型電容X后面的耐壓數值一定比Y后耐壓數值高,所以通常Y電容可以代替X電容使用,但X電容Y不能代替Y電容使用,這些其實都可以從它們使用位置和肩負的作用推導出來,理解了也就好區分和記憶了!
Tags:X電容,Y電容,電容  
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