电路设计实战–系统的了解X/Y电容

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目录

电路设计实战–系统的了解X/Y电容

1 安规电容的构成与作用

1.1 Y电容的详细介绍

1.2 X电容的详细介绍

2 根据IEC 60384-14,电容器分为X电容及Y电容

3 安规电容安全等级

3.1 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)

3.2 安规电容安全等级、绝缘类型、额定电压范围

4 再补充一点选择应注意的地方

4.1 抑制电源电磁干扰用电容器

4.2 不允许将直流电容器用作跨线电容器使用

5 什么是安规电容及XI X2 X3 Y1 Y2 Y3 Y4

6 小结

电路设计实战–系统的了解X/Y电容

1 安规电容的构成与作用

安规电容是由X电容和Y电容组成的，它们在电路中主要起到电源滤波的作用。这两种电容分别针对共模和差模干扰进行滤波，从而确保电源的稳定性和安全性。

1.1 Y电容的详细介绍

• 位置与连接：Y电容连接在交流电源的火线(L)与地线(G)之间，以及零线(N)与地线(G)之间。
• 安全要求：由于其连接位置关键，Y电容必须符合严格的安全标准，以防止电子设备漏电或机壳带电，确保人身安全。
• 电容值与耐压：Y电容的电容值不能过大，但耐压必须较高。其总容量通常不超过4700PF(472)。
• 安全认证：Y电容作为安全电容，必须取得安全检测机构的认证，并标有相应的安全认证标志和耐压值。
• 外观与特性：Y电容外观多为橙色或蓝色，虽然标称耐压可能为AC250V或AC275V，但其真正的直流耐压高达5000V以上。

1.2 X电容的详细介绍

• 位置与连接：X电容并联在交流电源的火线(L)与零线(N)之间。
• 安全要求：与Y电容类似，X电容也必须符合相关的安全标准。
• 电容值与耐压：根据实际需求，X电容的容值可以比Y电容大。但需在两端并联一个安全电阻，以确保在电源线拔插时，由于电容的充放电过程不会使电源线插头长时间带电。
• 安全认证与特性：X电容同样需要取得安全检测机构的认证，并标有安全认证标志和耐压值。其真正的直流耐压高达2000V以上。
• 选型考虑：X电容通常选用耐纹波电流较大的聚脂薄膜类电容，因为其允许瞬间充放电的电流大且内阻较小。这使得X电容在动态条件下表现更佳，不适合用普通电容替代。

总的来说，X电容和Y电容在电源设计中都扮演着重要的角色，它们不仅提高了电源的稳定性和效率，还确保了用户在使用电子设备时的安全。因此，在选择和使用这两种电容时，必须严格遵守相关的安全标准和规定。

2 根据IEC 60384-14,电容器分为X电容及Y电容

1X电容是指跨于L-N之间的电容器；

2Y电容是指跨于L-G/N-G之间的电容器；

(L=Line, N=Neutral, G=Ground)

X电容底下又分为X1, X2, X3,主要差别在于:

1X1耐高压大于2.5 kV, 小于等于4 kV；

2X2耐高压小于等于2.5 kV；

3X3耐高压小于等于1.2 kV

Y电容底下又分为Y1, Y2, Y3,Y4, 主要差别在于: (耐直流电压等级)

1Y1耐高压大于8 kV；

2Y2耐高压大于5 kV；

3Y3耐高压 n/a

4Y4耐高压大于2.5 kV

它们用在电源滤波器里，起到电源滤波作用，分别对共模、差模工扰起滤波作用。

　　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。

3 安规电容安全等级

3.1 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)

1X1 >2.5kV ≤4.0kV Ⅲ

2X2 ≤2.5kV Ⅱ

3X3 ≤1.2kV

3.2 安规电容安全等级、绝缘类型、额定电压范围

1Y1 双重绝缘或加强绝缘 ≥ 250V

2Y2 基本绝缘或附加绝缘 ≥150V ≤250V

3Y3 基本绝缘或附加绝缘 ≥150V ≤250V

4Y4 基本绝缘或附加绝缘 <150V

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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。

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4 再补充一点选择应注意的地方

4.1 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。

4.2 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2.5kV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0.47uF,第二基用0.1uF;单级则用0.47uF.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。

5 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。

6 小结

本文根据标准对安规电容中的X电容和Y电容进行了分类，并且对Y电容又进行了详细的分类，在最后，又补充了一些在安规电容使用当中的注意事项。希望各位朋友通过阅读本篇文章，对安规电容的使用和构成有了进一步的了解。