优化电路设计的关键点:了解X安规电容和Y安规电容的特点
2023-12-12
根据IEC 60384-14标准,电容器被分为X电容和Y电容。X电容是指跨于L-N之间的电容器,而Y电容是指跨于L-G/N-G之间的电容器。其中,L代表Line(火线),N代表Neutral(零线),G代表Ground(地线)。
X电容又分为X1、X2和X3三个等级,主要区别在于耐高压能力的不同。X1电容的耐高压能力大于2.5 kV且小于等于4 kV,X2电容的耐高压能力小于等于2.5 kV,而X3电容的耐高压能力小于等于1.2 kV。
Y电容也分为Y1、Y2、Y3和Y4四个等级,主要区别在于耐高压能力的不同。Y1电容的耐高压能力大于8 kV,Y2电容的耐高压能力大于5 kV,Y3电容没有具体的耐高压能力要求,而Y4电容的耐高压能力大于2.5 kV。
X电容和Y电容都属于安规电容,用于电源滤波器中起到电源滤波的作用。它们分别对共模干扰和差模干扰进行滤波。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,不会危及人身安全。
安规电容的安全等级是根据应用中允许的峰值脉冲电压和过电压等级来确定的。X1电容的安全等级为Ⅲ级,允许的峰值脉冲电压大于2.5kV且不超过4.0kV;X2电容的安全等级为Ⅱ级,允许的峰值脉冲电压不超过2.5kV;X3电容没有具体的安全等级要求。
对于Y电容来说,其安全等级是根据绝缘类型和额定电压范围来确定的。Y1电容采用双重绝缘或加强绝缘,额定电压范围为大于等于250V;Y2电容采用基本绝缘或附加绝缘,额定电压范围为大于等于150V且不超过250V;Y3电容采用基本绝缘或附加绝缘,额定电压范围为大于等于150V且不超过250V;Y4电容采用基本绝缘或附加绝缘,额定电压范围小于150V。
需要注意的是,Y电容的电容量必须受到限制,以达到控制漏电流大小和对系统EMC性能影响的目的。根据GJB151规定,Y电容的容量应不大于0.1uF。此外,Y电容除了要符合相应的电网电压耐压外,还要求在电气和机械性能方面有足够的安全余量,以避免在极端恶劣环境条件下出现击穿短路现象。因此,Y电容的耐压性能对保护人身安全具有重要意义。
在滤波电路中,有X电容就是跨接在L-N线上,而Y电容则是跨接在N-G线上。在安规标准中,根据脉冲电压可以分为X1、X2、X3电容,根据绝缘等级可以分为Y1、Y2、Y3电容。这些分类并不是按照材质来进行的,而是根据不同的参数来划分的。
至于安规标准在不同国家之间可能存在一些差异,但额定电压通常只有250V和400V两种。各大厂家生产的安规电容都要满足这些安规标准的要求。一个安规电容可以满足Y电容的要求,也可以满足X电容的要求。因此,有些安规电容上会标有X1Y1、X1Y2等标识。
当火线与零线之间接入一个电容时,就是使用X电容;而当火线与地线之间接入一个电容时,就是使用Y电容。由于火线与零线直接接入电容会受到电压峰值的影响,为了避免短路,注重的是耐压等级,而在电容值上并没有具体的限制。