在交流电源输入端 , 一般需要增加三个电容来抑制EMI 传导干扰 。
交流电源的输入一般可分为三根线:火线(L)/零线(N)/地线(G) 。 在火线和地线之间及在零线和地线之间并接的电容 , 一般称之为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 , 所以它们都属于安全电容 , 要求电容值不能偏大 , 而耐压必须较高 。 一般地 , 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 。
特别提示:Y 电容为安全电容 , 必须取得安全检测机构的认证 。 Y 电容的耐压一般都标有安全认证标志和AC250V 或AC275V 字样 , 但其真正的直流耐压高达5000V 以上 。 因此 , Y 电容不能随意使用标称耐压AC250V , 或DC400V之类的普通电容来代用 。
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 , 同样需要符合安全标准 。 因此 , X 电容同样也属于安全电容之一 。 X 电容的容值允许比Y 电容大 , 但必须在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% 。
【话说电容之十:电源输入端的 X,Y 安全电容】同理 , X 电容也是安全电容 , 必须取得安全检测机构的认证 。 X 电容的耐压一般都标有安全认证标志和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DC400V 之类的的普通电容来代用 。
X 电容一般都选用纹波电流比较大的聚脂薄膜类电容 , 这种电容体积一般都很大 , 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 , 除了耐压条件不能满足以外 , 一般纹波电流指标也是难以满足要求的 。
实际上 , 仅仅依赖于Y 电容和X 电容来完全滤除掉传导干扰信号是不太可能的 。 因为干扰信号的频谱非常宽 , 基本覆盖了几十KHz 到几百MHz , 甚至上千MHz 的频率范围 。 通常 , 对低端干扰信号的滤除需要很大容量的滤波电容 , 但受到安全条件的限制 , Y 电容和X 电容的容量都不能用大;对高端干扰信号的滤除 , 大容量电容的滤波性能又极差 , 特别是聚脂薄膜电容的高频性能一般都比较差 , 因为它是用卷绕工艺生产的 , 并且聚脂薄膜介质高频响应特性与陶瓷或云母相比相差很远 , 一般聚脂薄膜介质都具有吸附效应 , 它会降低电容器的工作频率 , 聚脂薄膜电容工作频率范围大约都在1MHz 左右 , 超过1MHz 其阻抗将显著增加 。
因此 , 为抑制电子设备产生的传导干扰 , 除了选用Y 电容和X 电容之外 , 还要同时选用多个类型的电感滤波器 , 组合起来一起滤除干扰 。 电感滤波器多属于低通滤波器 , 但电感滤波器也有很多规格类型 , 例如有:差模、共模 , 以及高频、低频等 。 每种电感主要都是针对某一小段频率的干扰信号滤除而起作用 , 对其它频率的干扰信号的滤除效果不大 。 通常 , 电感量很大的电感 , 其线圈匝数较多 , 那么电感的分布电容也很大 。 高频干扰信号将通过分布电容旁路掉 。 而且 , 导磁率很高的磁芯 , 其工作频率则较低 。 目前 , 大量使用的电感滤波器磁芯的工作频率大多数都在75MHz 以下 。 对于工作频率要求比较高的场合 , 必须选用高频环形磁芯 , 高频环形磁芯导磁率一般都不高 , 但漏感特别小 , 比如 , 非晶合金磁芯 , 坡莫合金等 。
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