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开关电源中X电容与Y电容的作用

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2021/7/17
电源模块的电磁干扰一直是一个重要解决点,从原理上来讲电磁干扰主要来自于两个方面,分别是传导干扰和辐射干扰。
由于电路中寄生参数的存在,以及开关电源中调频开关器件的开通与关断,使得开关电源在市电交流输入端产生较大共模干扰和差模干扰。
由于导体中电流的变化会在其周围空间中产生变化的磁场,而变化的磁场又产生变化的电场,这一变化电流的幅值和频率决定其产生的电磁的大小以及其作用范围。为了减轻和抵制这些电磁干扰对电网以及电子设备产生的危害,工程技术人员在电路设计中加了X电容和Y电容。
X电容用来消除差模干扰。主要是起滤波作用,与共模电感匹配,并联在输入的两端,滤除L、N线之间的差模信号。通常选用耐纹波电流比较大的聚脂薄膜类电容,体积较大其允许瞬间充放电的电流比较大,而其内阻相应较小。另外X电容也会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电源的影响。
安规电容 


一般两根引脚跨接在零线和火线之间,适用于高频、直流、交流、耦合,跨接脉冲电路中,能够能承受过压冲击,一般与电阻并联使用,目的是起到泄放电荷作用。(如图2所示)
安规电容的作用 


Y电容用来消除共模干扰。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,滤除高次谐波,防止干扰,提高输出电压质量。基于漏电流的限制,Y电容值不能太大,Y电容通常采用高压瓷片的。
安规电容Y电容 


很多隔离式开关电源在初级和次级上加Y电容是为了给次级的共模电流提供一个回路到初级,减少共模电流对输出的影响。Y电容串接在高压地和低压地之间,有时会采用两个Y电容串联是为了提高高压地和低压地之间的耐压,有时候会出现耐压不足的情况,导致安规电容打耐压过不了,可以选用高压陶瓷电容作为Y电容,Y电容通常接法有四种情况:①输入端,和共模电感形成滤波器,L和N分别对PE加②储能大电容正负端对PE加(如图4所示)③输出端对PE加④变压器原副边跨接(如图5所示)
 
图4

 
图5
X电容和Y电容同属于安规电容。当安规电容器失效后,不会产生电击,不会危及人身安全。安规电容通常用于抗干扰电路中起滤波的作用,安规电容的放电和普通电容不一样,普通电容在外部电源断开后电荷会保留很长时间。如果用手触摸就会被电到,而安规电容则没这个问题。X电容和Y电容应用在开关电源中各种作用都不同,都是不可以互相替换的。
总结:
电路板上都有各种各样的电容,有种安规电容,大家可能不陌生,但上面的字母符号却未必留心去看!通常所说的X电容,也就是方方的,用在220伏输入电源之间的电容,这一类就是X电容,这里我强调一句话:就是X电容是用在火线和零线之间的,这句话对于理解下文很重要。为了避免大家陷入误区,我解释一下并不是所有X电容都是方方的,这里说的只是大多数情况!
    针对与X电容方方的Y电容是扁扁的,有两个脚的,像个倒Y形状在焊在电路中的,且上面有Y字母标识的,所以谓之Y电容,Y电容和X电容最大的不同是用的地方不一样,Y电容一般用在火线和零线之间对地,大家可能不太明白零线对地,我换种说法可能大家就明白了,设备外壳接地,很多就要两个Y电容之间接线连的地而起到保护电路和人员安全的!
    综上两点,引申一下:第一X电容要求没有Y电容要求高,毕竟Y电容除了对电路保护之外,还肩负着对人的保护,第二就是因为Y电容是零线和火线之间对地,地线是从两个电容之间引出来的,所以Y电容非常恩爱,都是成对出现。
    至于别的一些异同点,它们虽然都是在电路中起到滤波作用,但X电容一般容量较大,Y电容相比较起来容量就较小,这其实从它们用在电路中的使用位置也可以理解,一个用在首端,一个用在尾端。有的电容既有 X又有Y标识,就是通用型的,因为要求不一样,所以通用型电容X后面的耐压数值一定比Y后耐压数值高,所以通常Y电容可以代替X电容使用,但X电容Y不能代替Y电容使用,这些其实都可以从它们使用位置和肩负的作用推导出来,理解了也就好区分和记忆了!
Tags:X电容,Y电容,电容  
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