模拟电子_安规X电容和Y电容的区别与作用

作者：jason-wrj

分类：模拟电子技术

标签：硬件电路，电子技术，模拟电子技术

更多：www.dioit.com——迪欧IT——嵌入式电子智能技术

 

一、安规电容的作用

安规电容通常只用于抗干扰电路中的滤波作用。

当电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全。

 

二、根据IEC 60384-14，电容器分为X电容和Y电容

【注：L=Line， N=Neutral， G=Ground】

1、X电容用于差模滤波

并联接在输入的两端，即跨于L-N之间的电容器，滤除【L线-N线】之间的差模信号。

X电容又分为X1、X2、X3，主要差別在于：
（1）X1耐高压小于等于4kV，大于2.5kV
（2）X2耐高压小于等于2.5kV
（3）X3耐高压小于等于1.2kV

2、Y电容用于共模滤波

接在【L线-地线】或【N线-地线】之间，(Y电容通常成对使用)，即跨于L-G/N-G之间的电容器，滤除【L线-地线】或【N线-地线】的共模信号。

Y电容底下又分为Y1、Y2、Y3、Y4，主要差別在于：
（1）Y1耐高压大于8kV
（2）Y2耐高压大于5kV
（3）Y3耐高压 n/a
（4）Y4耐高压大于2.5kV

3、X电容和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，分别对差模（X电容），共模（Y电容）干扰 起滤波作用。

 

三、在交流电源输入端，一般需要增加3个安规电容来抑制EMI传导干扰

【注：交流电源输入分为3个端子：火线（L）/零线（N）/地线（G）】

1、在火线（L）和地线（G）之间以及在零线（N）和地线（G）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。

它们都属于安规电容，从而要求电容值不能偏大，而耐压必须较高。

Y电容的总容量一般都不能超过4700PF（472）。

【特别注意：作为安规电容的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。

但其真正的直流耐压高达5000V以上。

【特别注意：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。】

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。

2、在火线和零线抑制之间并联的电容，一般称之为X电容

这个电容连接的位置也比较关键，必须需要符合相关安全标准。

X电容也属于安规电容。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%。

【特别注意：作为安规电容的X电容，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，

【特别注意：X电容不得随意使用标称耐压AC250V或者DC400V之类的的普通电容来代用。】

通常，X电容多选用纹波电流比较大的聚脂薄膜类电容。

这种类型的电容，体积较大，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。

 

四、安规电容安全等级，应用中允许的峰值脉冲电压

1、火线（L）与零线（N）之间电容，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。

2、火线（L）与地线（G）之间电容要涉及到漏电安全的问题，比较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和对器件产生影响。

3、安规X电容安全等级如下表：

安规X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	——

4、安规Y电容安全等级如下表：

安规Y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

5、特别注意Y电容

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。

 

五、注意

1、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。

2、不允许将直流电容器用作跨线电容器使用

（1）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，用于电源跨线路连接时，能承受2.5kV的脉冲电压。

（2）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。