开关电源中x电容的作用
抑制开关电源电磁干扰的措施
抑制开关电源电磁干扰的措施开关电源存在着共模干扰和差模干扰两种电磁干扰形式。
根据上篇分析的电磁干扰源,结合它们的耦合途径,可以从EMI 滤波器、吸收电路、接地和屏蔽等几个方面来抑制干扰,把电磁干扰衰减到允许限度之内。
1.交流输入EMI 滤波器滤波是一种抑制传导干扰的方法,在电源输入端接上滤波器可以抑制来自电网的噪声对电源本身的侵害,也可以抑制由开关电源产生并向电网反馈的干扰。
电源滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要单元,在设备或系统的电磁兼容设计中具有极其重要的作用。
电源进线端通常采用如图1 所示的EMI 滤波器电路。
该电路可以有效地抑制交流电源输入端的低频差模骚扰和高频段共模骚扰。
在电路中,跨接在电源两端的差模电容Cx1、Cx2 (亦称X 电容)用于滤除差模干扰信号,一般采用陶瓷电容器或聚脂薄膜电容器,电容值通常取0.1~ 0. 47F。
而中间连线接地的共模电容Cy1和Cy2 (亦称Y 电容)则用来短路共模噪声电流,取值范围通常为C1=C2 # 2200 pF。
抑制电感L1、L2 通常取100~ 130H,共模扼流圈L 是由两股等同并且按同方向绕制在一个磁芯上的线圈组成,通常要求其电感量L#15~ 25 mH。
当负载电流渡过共模扼流圈时,串联在火线上的线圈所产生的磁力线和串联在零线上线圈所产生的磁力线方向相反,它们在磁芯中相互抵消。
因此,即使在大负载电流的情况下,磁芯也不会饱和。
而对于共模干扰电流,两个线圈产生的磁场是同方向的,会呈现较大电感,从而起到衰减共模干扰信号的作用。
2.利用吸收电路开关电源产生EMI 的主要原因是电压和电流的急剧变化,因而需要尽可能地降低电路中电压和电流的变化率( du/ dt 和di/ dt )。
采取吸收电路能够抑制EMI,其基本原理就是在开关关断时为其提供旁路,吸收积蓄在寄生分布参数中的能量,从而抑制干扰的发生。
可以在开关管两端并联如图2( a)所示的RC 吸收电路,开关管或二极管在开通和关断过程中,管中产生的反向尖峰电流和尖峰电压,可以通过缓冲的方法予以克服。
开关电源输入共模电感X电容Y电容差摸电感理论计算
开关电源输入共模电感X电容Y电容差摸电感理论计算开关电源是一种把直流电转换为具有稳定电压的高频脉冲的电源。
在开关电源中,输入端需要一些电子元件来实现功率传输和滤波。
这些电子元件包括共模电感、X电容、Y电容和差模电感。
接下来,我们将分别介绍这些电子元件的理论计算方法。
1.共模电感:共模电感用于减小输入电源中的共模干扰。
它由磁芯和线圈组成。
共模电感的理论计算主要是计算其工作频率下的感感值。
共模电感的计算公式为:Lcm = Vcm / (2 * π * f * Icm)其中,Lcm为共模电感的感值,Vcm为输入电源共模干扰电压,f为工作频率,Icm为共模干扰电流。
2.X电容:X电容(也称为差模电容)用于减小输入电源中的差模干扰。
它由两个电极和电介质层组成。
X电容的理论计算主要是计算其工作频率下的电容值。
X电容的计算公式为:Cx=1/(2*π*f*Rx)其中,Cx为X电容的电容值,f为工作频率,Rx为差模干扰电流的阻抗。
3.Y电容:Y电容用于滤除高频脉冲噪声。
它由两个电极和电介质层组成。
Y电容的理论计算主要是计算其工作频率下的电容值。
Y电容的计算公式为:Cy=1/(2*π*f*Ry)其中,Cy为Y电容的电容值,f为工作频率,Ry为高频噪声电流的阻抗。
4.差模电感:差模电感用于滤除差模噪声。
它由磁芯和线圈组成。
差模电感的理论计算主要是计算其工作频率下的感感值。
差模电感的计算公式为:Ldm = Vdm / (2 * π * f * Idm)其中,Ldm为差模电感的感值,Vdm为差模干扰电压,f为工作频率,Idm为差模干扰电流。
以实际应用为例,假设工作频率为100kHz,共模干扰电压为1V,共模干扰电流为10mA,差模干扰电压为0.5V,差模干扰电流为5mA,差模干扰阻抗为50Ω,共模干扰阻抗为100Ω,高频噪声电流阻抗为80Ω,则可以根据上述公式计算得到共模电感的感值、X电容的电容值、Y电容的电容值和差模电感的感值。
开关电源中的X电容和Y电容
交流电源输入分为3个端子:火线(L)/零线(N)/地线(G).在火线和地线之间以及在零线和地线之间并接的电容,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.它们都属于安全电容,从而要求电容值不能偏大,而耐压必须较高.一般情况下,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(472).特别指出:作为安全电容的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.然而,其真正的直流耐压高达5000V 以上. 必须强调,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.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,同样需要符合相关安全标准.X电容同样也属于安全电容之一.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%.作为安全电容之一的X电容,也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,使用的时候不要随意使用标称耐压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.用普通电容代替X电容,除了电容耐压无法满足标准之外,纹波电流指标也难以符合要求.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.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)X1 >2.5kV ≤4.0kV ⅢX2 ≤2.5kV ⅡX3 ≤1.2kV I安规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≥ 250VY2 基本绝缘或附加绝缘≥150V ≤250VY3 基本绝缘或附加绝缘≥150V ≤250VY4 基本绝缘或附加绝缘 <150V好文!能不能说明一下X/Y电容对EMI特性的影响啊?谢谢回复第2贴编辑好评(0) 差评(0)greatcn 等级: 论坛积分:28 发贴数:386 第3贴2006-09-15 11:00X电容接在L,N之间,降低的是差模部分的一些干扰.差模主要集中在1M以下的频率.Y电容是L,N与大地PE之间的,主要是为高频信号提供最快捷的回路通道,降低高频信号给系统带来的影响. X电容一般取值在100nF~2.2U之间,我一般用470nF,差模部分干扰严重的时候我一般用680nF.但是我见过别人用2.2UF的,似乎过于奢侈.因为这个电容是很贵的.Y电容取值切不可过大,一般有1nF,2.2nF,4.7nF可供选择.我一般选用2.2nF.Y电容选取切要注意.并不是越大越好,建议不要超过10nF,取值太大,与大地之间的漏电流就会变大,不符合安规的要求,会有安全隐患.比如有些电器,用起来有时候麻手,就是这个原因.至于X,Y电容消除干扰的原理,本贴暂不作讨论.大家只要了解一下,X电容主要消除1M一下差模部分的干扰,Y电容是消除1M以上高频部分的干扰就可以了.回复第3贴编辑好评(0) 差评(0)heaven_meng 等级: 论坛积分:138 发贴数:521 第5贴2006-09-15 14:22我记得在用用X电容是,其植小于0.22uF是可以不用外接电阻,大于或等于时一定要接,是吗?回复第5贴编辑好评(0) 差评(0)greatcn 等级: 论坛积分:28 发贴数:386 第6贴2006-09-15 14:42X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%.所以一定要接.680nF以上的时候我才接,一般我不接.另外,线路本身也有内阻,母线上的大的电解电容自身也有ESR,所以一般我都不接,会影响效率的.回复第6贴编辑好评(0) 差评(0)deep_thought 等级: 论坛积分:208 发贴数:328 第7贴2006-09-15 20:11我记得IEC60950规定容量大于0.1uF的要接电阻放电,有放电常数要求.回复第7贴编辑好评(0) 差评(0)greatcn 等级: 论坛积分:28 发贴数:386 第9贴2006-09-15 21:13我只是说我的经验.100nF没有必要加放电电阻.回复第9贴编辑好评(0) 差评(0)lose52068 等级: 论坛积分:138 发贴数:174 第15贴2007-08-01 13:47 七学到了知识,谢谢但我还想问下,关于Y电容的选取,什么时候选Y1,什么时候选Y2选择Y2的时候是否需要用两个串联? 另外1NF 2.2NF 4.7NF 该怎么选呢?回复第15贴编辑好评(0) 差评(0)benchen 等级: 论坛积分:37 发贴数:14 第18贴2007-08-09 23:08 四X cap 主要消switching frequency的奇數諧波,一般common choke都要搭配X cap使用Y cap 的功能要仔細了解,其主要功用是跨primary and secondary ,做虛接地用, 也就是當高頻noise時,讓2側成為同電位狀態,讓2次側的noise不是floating狀態,一浮接,那就是一個很大的dbuV,影響EMI很大回复第18贴编辑好评(0) 差评(0)fbzping 等级: 论坛积分:30 发贴数:56 第4贴2006-09-15 11:59good回复第4贴编辑好评(0) 差评(0)lformat 等级: 论坛积分:23 发贴数:45 第8贴2006-09-15 20:19very goodUp !~~~回复第8贴编辑好评(0) 差评(0)kelly_liu 等级: 论坛积分:119 发贴数:27 第10贴2007-01-05 11:43大师级人物回复第10贴编辑好评(0) 差评(0)张克克等级: 论坛积分:390 发贴数:449 第11贴2007-01-05 22:35长知识了,学习中……回复第11贴编辑好评(0) 差评(0)ltewu 等级: 论坛积分:6 发贴数:8 第12贴2007-01-07 20:30 十看了你的贴,现在对XY电容又有了信的认识回复第12贴编辑好评(0) 差评(0)pudafu1 等级: 论坛积分:117 发贴数:74 第13贴2007-01-08 09:12 九好贴!顶!回复第13贴编辑好评(0) 差评(0)jonis 等级: 论坛积分:45 发贴数:8 第14贴2007-01-08 21:31 八真的不錯啊讓我知道了XY電容的取值問題回复第14贴编辑好评(0) 差评(0)小浩等级: 论坛积分:106 发贴数:92 第16贴2007-08-09 08:46 六顶回复第16贴编辑好评(0) 差评(0)310555397 等级: 论坛积分:3 发贴数:46 第17贴2007-08-09 17:19 五顶......回复第17贴编辑好评(0) 差评(0)江湖电源等级: 论坛积分:812 发贴数:743 第19贴2007-08-10 08:01 三好贴回复第19贴编辑好评(0) 差评(0)lose52068 等级: 论坛积分:138 发贴数:174 第20贴2007-08-11 08:24 二但我还想问下,关于Y电容的选取,什么时候选Y1,什么时候选Y2选择Y2的时候是否需要用两个串联? 另外1NF 2.2NF 4.7NF 该怎么选呢?回复第20贴编辑好评(0) 差评(0)liufeng1000 等级: 论坛积分:1 发贴数:1 第21贴2007-08-11 14:53 一。
开关电源尖峰的抑制措施
开关电源尖峰的抑制措施电源纹波会干扰电子设备的正常工作,引起诸如计算机死机、数据处理出错及控制系统失灵等故障,给生产和科研酿成难以估量的损失,因此必须采取措施加以抑制。
产生尖峰的原因很多,以下着重说明滤波电路对二极管反向恢复时间所产生的纹波尖峰加以分析,并总结出几种有效的抑制措施。
1 滤波电路为减小电源尖峰干扰需要在电源进线端和电源输出线端分别加入滤波电路。
1.1 电源进线端滤波器该电路对共模和差模纹波干扰均有较好抑制作用。
各元器件的作用:(1)L1L2C1 用于滤除差模干扰信号。
L1L2 磁芯面积不宜太小,以免饱和。
电感量几毫亨至几十毫亨。
C1 为电源跨接电容,又称X 电容。
用陶瓷电容或聚脂薄膜电容效果更好。
电容量取0.22μF~0.47μF。
(2)L3,L4,C2,C3 用于滤除共模干扰信号。
L3,L4 要求圈数相同,一般取10,电感量2mH 左右。
C2,C3 为旁路电容,又称Y 电容。
电容量要求2200pF 左右。
电容量过大,影响设备的绝缘性能。
在同一磁芯上绕两个匝数相等的线圈。
电源往返电流在磁芯中产生大小相等、方向相反的磁通。
故对差模信号电感L3、L4 不起作用,但对于相线与地线间共模信号,呈现为一个大电感。
一般wL >Rl,则:|UN/US|=0表明,对共模信号Ug 而言,共模电感呈现很大的阻抗。
1.2 输出端滤波器输出端滤波器大都采用LC 滤波电路。
其元件选择一般资料中均有。
为进一步降低纹波,需加入二次LC 滤波电路。
LC 滤波电路中L 值不宜过大,以免引起自激,电感线圈一般以1~2 匝为宜。
电容宜采用多只并联的方法,以降低等效串联电阻。
同时采样回路中要加入RC 前馈采样网络。
如果加入滤波器后,效果仍不理想,则要详细检查公共地线的长度、线径是否合适。
因为地线分布电感对抑制纹波极为不利。
导线长度l,线径d 与其电感量的关系为:L(μH)=0.002l[ln(4l/d)-1](2)2 二极管反向恢复时间引起之尖峰及其抑制以单端反激电源为例(见图4)Us 为方波,幅值为Um。
开关电源中X电容和Y电容的介绍与应用
开关电源中X电容和Y电容的介绍与应用交流电源输入分为3个端子:火线(L)、零线(N)和地线(G)。
在火线和地线之间以及在零线和地线之间并接的电容,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,它们都属于安全电容,从而要求电容值不能偏大,而耐压必须较高。
一般情况下,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(472)。
特别指出:作为安全电容的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。
然而,其真正的直流耐压高达5000V以上。
必须强调的是,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。
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,同样需要符合相关安全标准。
X电容同样也属于安全电容之一。
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%。
作为安全电容之一的X电容,也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,使用的时候不要随意使用标称耐压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。
用普通电容代替X电容,除了电容耐压无法满足标准之外,纹波电流指标也难以符合要求。
开关电源原理图各元件功能详解
电源原理图--每个元器件的功能详解!▽FS1:由变压器计算得到Iin值以此Iin值(0.42A)可知使用公司共享料2A/250V , 设计时亦须考虑Pin(max)时的Iin是否会超过保险丝的额定值。
TR1(热敏电网):电源启动的瞬间,由于C1(一次侧滤波电容)短路,导致Iin电流很大,虽然时间很短暂,但亦可能对Power产生伤害,所以必须在滤波电容之前加装一个热敏电阻,以限制开机瞬间Iin在Spec之内(115V/30A,230V/60A),但因热敏电阻亦会消耗功率,所以不可放太大的阻值(否则会影响效率),一般使用5。
-10。
热敏,若C1电容使用较大的值,则必须考虑将热敏电阻的阻值变大(一般使用在大瓦数的Power上)。
VDR1(突波吸收器):当雷极发生时,可能会损坏零件,进而影响Power的正常动作,所以必须在靠AC输入端(Fuse之后),加上突波吸收器来保护Power(一般常用07D471K),但若有价格上的考虑,可先忽略不装。
CY1 , CY2(Y-Cap):Y-Cap 一般可分为Y1及Y2电容,若AC Input有FG(3 Pin)一般使用Y2- Cap,AC Input若为2Pin(只有L,N)一般使用Y1-Cap,Y1与Y2的差异,除了价格外(Y1较昂贵),绝缘等级及耐压亦不同(Y1称为双重绝缘,绝缘耐压约为Y2的两倍,且在电容的本体上会有〃回〃符号或注明Y1),此电路蛭蟹G所以使用Y2-Cap , Y-Cap会影响EMI特性,一般而言越大越好,但须考虑漏电及价格问题,漏电(Leakage Current )必须符合安规须求(3Pin公司标准为750uA max)。
CXl(X-Cap)、RX1:X-Cap为防制EMI零件,EMI可分为Conduction及Radiation两部分,Conduction 规范一般可分为:FCC Part 15J Class B 、CISPR 22(EN55022) Class B两种,FCC测试频率在450K〜30MHz , CISPR 22测试频率在150K〜30MHz , Conduction可在厂内以频谱分析仪验证,Radiation则必须到实验室验证,X-Cap 一般对低频段(150K〜数M之间)的EMI防制有效,一般而言X-C叩愈大,EMI防制效果愈好(但价格愈高),若X-C叩在0.22uf以上(包含0.22uf),安规规定必须要有泄放电阻(RX1,一般为1.2MQ 1/4W)。
开关电源原理图各元件功能详解
电源原理图--每个元器件的功能详解!FS1:由变压器计算得到Iin值,以此Iin值(0.42A)可知使用公司共享料2A/250V,设计时亦须考虑Pin(max)时的Iin是否会超过保险丝的额定值。
TR1(热敏电阻):电源启动的瞬间,由于C1(一次侧滤波电容)短路,导致Iin电流很大,虽然时间很短暂,但亦可能对Power产生伤害,所以必须在滤波电容之前加装一个热敏电阻,以限制开机瞬间Iin在Spec之内(115V/30A,230V/60A),但因热敏电阻亦会消耗功率,所以不可放太大的阻值(否则会影响效率),一般使用5Ω-10Ω热敏,若C1电容使用较大的值,则必须考虑将热敏电阻的阻值变大(一般使用在大瓦数的Power上)。
VDR1(突波吸收器):当雷极发生时,可能会损坏零件,进而影响Power的正常动作,所以必须在靠AC输入端(Fuse之后),加上突波吸收器来保护Power(一般常用07D471K),但若有价格上的考虑,可先忽略不装。
CY1,CY2(Y-Cap):Y-Cap一般可分为Y1及Y2电容,若AC Input有FG(3 Pin)一般使用Y2- Cap ,AC Input若为2Pin(只有L,N)一般使用Y1-Cap,Y1与Y2的差异,除了价格外(Y1较昂贵),绝缘等级及耐压亦不同(Y1称为双重绝缘,绝缘耐压约为Y2的两倍,且在电容的本体上会有“回”符号或注明Y1),此电路蛭蠪G 所以使用Y2-Cap,Y-Cap会影响EMI特性,一般而言越大越好,但须考虑漏电及价格问题,漏电(Leakage Current )必须符合安规须求(3Pin公司标准为750uA max)。
CX1(X-Cap)、RX1:X-Cap为防制EMI零件,EMI可分为Conduction及Radiation两部分,Conduction规范一般可分为: FCC Part 15J Class B 、CISPR 22(EN55022) Class B 两种,FCC测试频率在450K~30MHz,CISPR 22测试频率在150K~30MHz,Conduction可在厂内以频谱分析仪验证,Radiation 则必须到实验室验证,X-Cap 一般对低频段(150K ~ 数M之间)的EMI防制有效,一般而言X-Cap愈大,EMI防制效果愈好(但价格愈高),若X-Cap在0.22uf以上(包含0.22uf),安规规定必须要有泄放电阻(RX1,一般为1.2MΩ1/4W)。
开关电源中各类电容的正确选择方法
开关电源中各类电容的正确选择方法深圳市森树强电子科技有限公司电容可用来减少纹波并吸收开关稳压器产生的噪声,它还可以用于后级稳压,提高设备的稳定性和瞬态响应能力。
电源输出中不应出现任何纹波噪声或残留抖动。
这些电路常采用钽电容来降低纹波,但钽电容有可能受到开关稳压器的噪声影响而产生不安全的瞬变现象。
为保证可靠工作,必须降低钽电容的额定电压。
例如,额定值为10uF/35V的D型钽电容,工作电压应降低到17V,如果用在电源输入端过滤纹波,额定35V钽电容可在高达17V的电压导轨上可靠地工作。
高压电源总线系统一般很难达到额定电压降低50%的指标。
这种情况限制了钽电容用于电压导轨大于28V的应用。
目前,由于钽电容需要被降额使用,高压滤波应用唯一可行的办法是采用体积较大且带引线的电解电容,而不是钽电容。
大电容是退耦电容,即相当于给下级IC提供了一个电荷水池,大电容电压不突变,所以,如果下级IC的IO口转换剧烈,需要大电流时,从退耦电容中提取电流,不会拉低开关电源电压,从这个意义讲,大电容免除下级IC对电源的影响。
小电容是作用正好相反,是滤波电容,即电源电压通过整形滤波之后出来的电压仍不可避免的有各次波谐波分量,即有交流分量,所以小电容是免除电压波动对下级IC的影响的。
1、EMI滤波电容的选择能滤除电网线之间的串模干扰的电容器,称作“X电容”(一般选择X2,常用容量范围是1nF~1uF,并联在电网之间)能滤除由一次绕组、二次绕组耦合电容产生的共模干扰电容器,称作“Y 电容”,一端接一次侧直流高压,另一端接二次侧公共端(用于滤除10~200MHz 频段的高频干扰,因此需要用短引线连接,常用容量范围是1~2.2nF 耐压值一般不低于1.5kV)2、旁路电容和去耦电容去耦电容在集成电路的电源和地之间有两个作用:2.1、旁路掉该器件的高频噪声。
(数字电路中典型的去耦电容值是0.1uF,最好不用电解电容,去耦电容的选用经验算法:C=1/F,即10MHz 取0.1uF,100MHz 取0.01uF)在电子电路中,旁路电容和去耦电容都是起到抗干扰的作用,因为电容处的位置不一样,称呼也就不一样了。
开关电源中的电容比较
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.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)X1 >2.5kV ≤4.0kVⅢX2 ≤2.5kVⅡX3 ≤1.2kV I安规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≥ 250VY2 基本绝缘或附加绝缘≥150V ≤250VY3 基本绝缘或附加绝缘≥150V ≤250VY4 基本绝缘或附加绝缘 <150V不同品种的电容器,最高使用频率不同。
小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ。
对于Y1电容来说,额定电压250V ac,但是峰值电压能耐到8KVdc。
名称:聚酯(涤纶)电容(CL)符号:电容量:40p--4u额定电压:63--630V主要特点:小体积,大容量,耐热耐湿,稳定性差应用:对稳定性和损耗要求不高的低频电路名称:聚苯乙烯电容(CB)符号:电容量:10p--1u额定电压:100V--30KV主要特点:稳定,低损耗,体积较大应用:对稳定性和损耗要求较高的电路名称:聚丙烯电容(CBB)符号:电容量:1000p--10u额定电压:63--2000V主要特点:性能与聚苯相似但体积小,稳定性略差应用:代替大部分聚苯或云母电容,用于要求较高的电路名称:云母电容(CY)符号:电容量:10p—0.1u额定电压:100V--7kV主要特点:高稳定性,高可靠性,温度系数小应用:高频振荡,脉冲等要求较高的电路名称:高频瓷介电容(CC)符号:电容量:1--6800p额定电压:63--500V主要特点:高频损耗小,稳定性好应用:高频电路名称:低频瓷介电容(CT)符号:电容量:10p—4.7u额定电压:50V--100V主要特点:体积小,价廉,损耗大,稳定性差应用:要求不高的低频电路名称:玻璃釉电容(CI)符号:电容量:10p—0.1u额定电压:63--400V主要特点:稳定性较好,损耗小,耐高温(200度)应用:脉冲、耦合、旁路等电路名称:铝电解电容符号:电容量:0.47--10000u额定电压:6.3--450V主要特点:体积小,容量大,损耗大,漏电大应用:电源滤波,低频耦合,去耦,旁路等名称:但电解电容(CA)铌电解电容(CN)符号:电容量:0.1--1000u额定电压:6.3--125V主要特点:损耗、漏电小于铝电解电容应用:在要求高的电路中代替铝电解电容名称:空气介质可变电容器符号:可变电容量:100--1500p主要特点:损耗小,效率高;可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式等应用:电子仪器,广播电视设备等名称:薄膜介质可变电容器符号:可变电容量:15--550p主要特点:体积小,重量轻;损耗比空气介质的大应用:通讯,广播接收机等名称:薄膜介质微调电容器符号:可变电容量:1--29p主要特点:损耗较大,体积小应用:收录机,电子仪器等电路作电路补偿名称:陶瓷介质微调电容器符号:可变电容量:0.3--22p主要特点:损耗较小,体积较小应用:精密调谐的高频振荡回路独石电容的特点:电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定,耐高温耐湿性好等。
电容在电路中的作用及电容滤波原理
电容在电路中的作用及电容滤波原理电容在电路中的作用及电容滤波原理电容器在电子电路中几乎是不可缺少的储能元件,它具有隔断直流、连通交流、阻挠低频的特性。
广泛应用在耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换和自动控制等电路中。
熟悉电容器在不同电路中的名称意义,有助于我们读懂电子电路图。
1、滤波电容:接在直流电源的正、负极之间,以滤除直流电源中不需要的交流成份,使直流电变平滑。
普通采用大容量的电解电容器或者钽电容,也可以在电路中同时并接其他类型的小容量电容以滤除高频交流电。
2、去耦电容:战釉诜糯蟮缏返牡缭凑、负极之间,防止由于电源内阻形成的正反馈而引起的寄生震荡。
3、耦合电容:接在交流信号处理电路中,用于连接信号源和信号处理电路或者作两放大器的级间连接,用以隔断直流,让交流信号或者脉冲信号通过,使先后级放大电路的直流工作点互不影响。
4、旁路电容:接在交、直流信号的电路中,将电容并接在电阻两端或者由电路的某点跨接到公共电位上,为交流信号或者脉冲信号设置一条通路,避免交流信号成份因通过电阻产生压降衰减。
5、调谐电容:连接在谐振电路的振荡线圈两端,起到选择振荡频率的作用。
6、衬垫电容与谐振电容:主电容串联的辅助性电容,调整它可使振荡信号频率范围变小,漳芟灾地提高低频端的振荡频率。
是当地选定衬垫电容的容量,可以将低端频率曲线向上提升,接近于理想频率跟踪曲线。
7、补偿电容:与谐振电路主电容并联的辅助性电容,调整该电容能使振荡信号频率范围扩大。
8、中和电容:并接在三极管放大器的基极与发射极之间,构成负反馈网络,以抑制三极管间电容造成的自激振荡。
9、稳频电容:在振荡电路中起稳定振荡频率的作用。
10、定时电容:在RC时间常数电路中与电阻R串联,共同决定充放电时间长短的电容。
11、加速电容:接在振荡器反馈电路中,使正反馈过程加速,提高振荡信号的幅度。
12、缩短电容:在UHF高频头电路中,为了缩短振荡电感器长度而串接的电容。
反激电路x电容选型规则
反激电路x电容选型规则摘要:1.反激电路的概念和基本原理2.反激电路中的X 电容的作用和重要性3.X 电容的选型规则4.X 电容的参数对反激电路性能的影响5.结论正文:一、反激电路的概念和基本原理反激电路是一种常见的开关电源电路,其工作原理是在开关管的开通和断开过程中,利用电感的储能和释放,将输入电压升高或降低,以满足输出电压的需求。
反激电路具有结构简单、效率高、输出电压稳定等优点,在电子设备中得到了广泛的应用。
二、反激电路中的X 电容的作用和重要性在反激电路中,X 电容是关键元件之一,其主要作用是储存和释放电能,以维持电路中电感的电流连续性。
在开关管断开时,X 电容通过放电维持电感中的电流,防止电感电流突然中断;在开关管开通时,X 电容通过充电储存电能,以供给电感消耗。
因此,X 电容的性能直接影响到反激电路的稳定性和效率。
三、X 电容的选型规则在选择X 电容时,应考虑以下几个方面:1.电容的大小:根据电感的电流和电压确定电容的大小,一般可参照公式C=I/(2πfV),其中I 为电感电流,f 为开关频率,V 为电感电压。
2.电容的耐压值:X 电容的耐压值应大于电感电压的最大值,以确保在电压峰值时不会被击穿。
3.电容的容抗:在高频状态下,电容的容抗应尽量小,以减少损耗和提高效率。
4.电容的温度特性:X 电容的温度特性应与电路的工作温度范围相匹配,以确保在各种温度下都能正常工作。
四、X 电容的参数对反激电路性能的影响X 电容的参数对反激电路的性能有着重要的影响,主要包括以下几个方面:1.电容大小:电容大小直接影响到电路中电感的电流和电压,进而影响到反激电路的稳定性和效率。
2.耐压值:耐压值越高,电容的稳定性就越好,但同时也会增加成本和体积。
3.容抗:容抗越小,电容的损耗就越小,效率就越高。
4.温度特性:温度特性好,则电容在不同温度下的性能稳定性就好,反之则容易出现性能波动。
五、结论总之,X 电容在反激电路中起着关键作用,其选型规则需要综合考虑电容的大小、耐压值、容抗和温度特性等因素。
电容在电路中的作用及电容滤波原理
电容在电路中的作用及电容滤波原理The manuscript was revised on the evening of 2021电容在电路中的作用及电容滤波原理电容器在电子电路中几乎是不可缺少的储能元件,它具有隔断直流、连通交流、阻止低频的特性。
广泛应用在耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换和自动控制等电路中。
熟悉电容器在不同电路中的名称意义,有助于我们读懂电子电路图。
1、滤波电容:接在直流电源的正、负极之间,以滤除直流电源中不需要的交流成分,使直流电变平滑。
一般采用大容量的电解电容器或钽电容,也可以在电路中同时并接其他类型的小容量电容以滤除高频交流电。
2、去耦电容:幷接在放大电路的电源正、负极之间,防止由于电源内阻形成的正反馈而引起的寄生震荡。
3、耦合电容:接在交流信号处理电路中,用于连接信号源和信号处理电路或者作两放大器的级间连接,用以隔断直流,让交流信号或脉冲信号通过,使前后级放大电路的直流工作点互不影响。
4、旁路电容:接在交、直流信号的电路中,将电容并接在电阻两端或由电路的某点跨接到公共电位上,为交流信号或脉冲信号设置一条通路,避免交流信号成分因通过电阻产生压降衰减。
5、调谐电容:连接在谐振电路的振荡线圈两端,起到选择振荡频率的作用。
6、衬垫电容与谐振电容:主电容串联的辅助性电容,调整它可使振荡信号频率范围变小,幷能显着地提高低频端的振荡频率。
是当地选定衬垫电容的容量,可以将低端频率曲线向上提升,接近于理想频率跟踪曲线。
7、补偿电容:与谐振电路主电容并联的辅助性电容,调整该电容能使振荡信号频率范围扩大。
8、中和电容:并接在三极管放大器的基极与发射极之间,构成负反馈网络,以抑制三极管间电容造成的自激振荡。
9、稳频电容:在振荡电路中起稳定振荡频率的作用。
10、定时电容:在RC时间常数电路中与电阻R串联,共同决定充放电时间长短的电容。
11、加速电容:接在振荡器反馈电路中,使正反馈过程加速,提高振荡信号的幅度。
详解热冷地之间的电容
详解热冷地之间的电容电容是电路中常见并且常用的一种电子元件,其主要作用就是容纳电路当中的电荷,将电能暂时储存起来。
在电路中存在各种各样的电容,尤其是开关电源当中,电容的使用率尤其高。
很多初学者都有这样的疑问,在观察开关电源的原理图时,会发现在开头电源的热地和冷地之间加了一个电容或者电阻,很多人不明白为什么这么做,热地和冷地之间之间本来要隔开的,为什么还要跨接电容或电阻呢?根据IEC 60384-14,电容器分为X电容及Y电容。
X电容是指跨于L-N之间的电容器,Y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,主要差別在于,X1耐高压大于2.5 kV, 小于等于4 kV。
X2耐高压小于等于2.5 kV。
X3耐高压小于等于1.2 kV。
Y电容底下又分为Y1、Y2、Y3、Y4, 主要差別在于,Y1耐高压大于8 kV。
Y2耐高压大于5 kV。
Y3耐高压n/a。
Y4耐高压大于2.5 kV。
X、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。
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。
在滤波电路上有X电容,就是跨接L-N线;Y电容就是N-G线。
在安规标准上有按脉冲电压分X1、X2、X3电容;按绝缘等级来分Y1、Y2、Y3。
开关电源输入:共模电感,X电容,Y电容,差模电感理论计算
开关电源输入:共模电感,X电容,Y电容,差模电感理论计算引言在开关电源中,EMI滤波器对共模和差模传导噪声的抑制起着显著的作用。
在研究滤波器原理的基础上,探讨了一种对共模、差模信号进行独立分析,分别建模的方法,最后基于此提出了一种EMI滤波器的设计程序。
高频开关电源由于其在体积、重量、功率密度、效率等方面的诸多优点,已经被广泛地应用于工业、国防、家电产品等各个领域。
在开关电源应用于交流电网的场合,整流电路往往导致输入电流的断续,这除了大大降低输入功率因数外,还增加了大量高次谐波。
同时,开关电源中功率开关管的高速开关动作(从几十kHz到数MHz),形成了EMI(electromagnetic interference)骚扰源。
从已发表的开关电源论文可知,在开关电源中主要存在的干扰形式是传导干扰和近场辐射干扰,传导干扰还会注入电网,干扰接入电网的其他设备。
减少传导干扰的方法有很多,诸如合理铺设地线,采取星型铺地,避免环形地线,尽可能减少公共阻抗;设计合理的缓冲电路;减少电路杂散电容等。
除此之外,可以利用EMI滤波器衰减电网与开关电源对彼此的噪声干扰。
EMI骚扰通常难以精确描述,滤波器的设计通常是通过反复迭代,计算制作以求逐步逼近设计要求。
本文从EMI滤波原理入手,分别通过对其共模和差模噪声模型的分析,给出实际工作中设计滤波器的方法,并分步骤给出设计实例。
1、EMI滤波器设计原理在开关电源中,主要的EMI骚扰源是功率半导体器件开关动作产生的dv/dt和di/dt,因而电磁发射EME(Electromagnetic Emission)通常是宽带的噪声信号,其频率范围从开关工作频率到几MHz。
所以,传导型电磁环境(EME)的测量,正如很多国际和国家标准所规定,频率范围在0.15~30MHz。
设计EMI滤波器,就是要对开关频率及其高次谐波的噪声给予足够的衰减。
基于上述标准,通常情况下只要考虑将频率高于150kHz的EME衰减至合理范围内即可。
开关电源各个元器件设计
很全的开关电源各个元器件--计算/选型开关电源元器件选型—保险丝第一个安规元件—保险管1作用:安全防护。
在电源出现异常时,为了保护核心器件不受到损坏。
2技术参数:额定电压V、额定电流I、熔断时间I^2RT。
3分类:快断、慢断、常规1、0.6为不带功率因数校正的功率因数估值2、Po输出功率3、η 效率(设计的评估值)4、Vinmin 最小的输入电压5、2为经验值,在实际应用中,保险管的取值范围是理论值的1.5~3倍。
6、0.98 PF值开关电源元器件选型—热敏电阻NTC的作用NTC是以氧化锰等为主要原料制造的精细半导体电子陶瓷元件。
电阻值随温度的变化呈现非线性变化,电阻值随温度升高而降低。
利用这一特性,在电路的输入端串联一个负温度系数热敏电阻增加线路的阻抗,这样就可以有效的抑制开机时产生的浪涌电压形成的浪涌电流。
当电路进入稳态工作时,由于线路中持续工作电流引起的NTC发热,使得电阻器的电阻值变得很小,对线路造成的影响可以完全忽略。
NTC的选择公式对上面的公式解释如下:1. Rt 是热敏电阻在T1温度下的阻值;2. Rn是热敏电阻在Tn常温下的标称阻值;3. B是材质参数;(常用范围2000K~6000K)4. exp是以自然数e 为底的指数(e =2.{{71828:0}} );5. 这里T1和Tn指的是K度即开尔文温度,K度=273.15(绝对温度)+摄氏度. 开关电源元器件选型—压敏电阻压敏电阻的作用1、压敏电阻是一种限压型保护器件。
利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。
2、主要作用:过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等。
3、主要参数有:压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。
4、压敏电阻的响应时间为ns级,比空气放电管快,比TVS管(瞬间抑制二极管)稍慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。
含有电容器放电功能的ic(icx)的应用及其安规符合性要求
实验研究0 引言与电网电源连接的电子设备,为抑制设备开关电源对配电系统的干扰,一般都会在电源输入端加滤波器件,这些滤波器件主要为X电容、Y电容和共模电感(如图1)。
X电容连接在火线(L)和零线(N)间,主要滤除L、N线之间的差模信号,可防对外干扰,Y电容连接在零线(N)与地线(G)之间,常用于共模滤波;X电容比Y电容容量大,微法级,规格有0.33μF、0.47μF、1.5μF等等,电源滤波电路的X电容可以是一个或几个电容的并联,因此X电容的总容量一般会超过0.5μF,甚至达几μF。
设备正常工作时,X电容充满了电,当断电后,X电容开始放电,由于其容量较大,在没有畅通的放电回路情况下,其电量的释放较慢,这时设备拔出的电源插头的零火两插脚间仍会带电,危及人身安全。
为保证设备使用安全,必须在电容两端并联泄放电阻,形成顺畅的放电回路,使X电容上的电量尽可能快释放出去。
图11 泄放电阻的选择该如何选择X电容器的泄放电阻呢?我们先来看电容器的放电公式:U=U0e-t/RC(U0—电容器初始电压,U—电容器终止电压,t—放电时间,R—泄放电阻阻抗,C—电容器容量)。
电容器放电的最终电压与电容器开始放电时初始电压、电容器的容量、泄放电阻的阻抗、放电的时间相关。
我们知道RC电路的放电时间常数为τ=RC,如果τ为1时,经过一秒钟(t=1s时),电容电压为U=U0e-t/RC= U0e-1=0.37U0,跌到了初始电压的37%;经过两秒钟(t=2s时)则跌到初始电压的13.5%。
若电容器初始电压U0为240V (一般开关电源的上限电压),试验电压按要求增10%为264V,峰值就为264V×1.414=373V,其13.5%为50.4V,已降到了直流安全电压(直流安全电压限值为60V)。
所以只要RC≤1,电容放电在2s后就可以满足电子设备的防触电的安全的要求, GB4943.1、GB8898、IEC62368等电子产品安全标准制定的电容放电安全限值均以此为根据。
x电容用法
X电容,全称为X2(X1/X3/MKP)抑制电源电磁干扰用电容器,主要作用是抑制电源跨线电路、EMI滤波和消除火花电路等,以确保电子产品成品满足EMC要求。
在实际应用中,X电容的用法主要包括以下两种:
1. X电容跨接在开关电源输入线路之间,用于抑制差模干扰,改善EMC性能。
这种用法主要用于抑制高频干扰和电磁干扰,提高电子产品的可靠性和稳定性。
2. X电容与电阻并联后串联在电源输入接口处,用于阻容降压。
这种用法主要应用于需要降低电压的场合,通过与电阻并联,实现对输入电压的降低,以保护后续电路免受过压损害。
x电容 陶瓷电容
x电容陶瓷电容
X电容是一种陶瓷电容,也被称为陶瓷片式电容。
它是一种电介质材料为陶瓷的电容器,通常采用多层结构,将金属电极和陶瓷片交替叠加起来。
X电容具有体积小、质量轻、价格低廉、工作稳定等特点,被广泛应用于电子电路中的滤波、耦合、绝缘等功能。
X电容的特点包括稳定性好、寿命长、工作温度范围广、频率特性好等。
由于采用陶瓷作为电介质材料,X电容的介质常数较高,使其具有较大的电容量,但遗憾的是,由于陶瓷片之间的空气间隙,导致X电容的温度特性相对较差。
X电容的用途十分广泛,可以应用于各种电子设备中,比如计算机、手机、通讯设备、家用电器等。
在电子电路设计中,X
电容可以用来过滤电源中的噪声、提高电路的稳定性,同时还可以用作电路的耦合和绝缘元件,实现信号的传输和隔离。
x电容电压等级
X电容电压等级因不同的生产厂家和品牌而有所差异,具体数值请参考产品说明书或咨询生产厂家。
X电容主要应用于交流电路中,它和Y电容(安全电容)不同,主要作用是泄放电流,避免形成电流回路导致电流集中,从而保证用电安全。
在电路中,X电容的主要作用是防止电源对地形成回路,起到消除干扰,保护电路的作用。
它一般用于交流电路和家用电器中,它的耐压值有250V、450V甚至更高的。
其中X1、X2电容的选择是根据电源开关距离负载的距离来决定的。
一般来说,X1电容通常为1μF左右,X2电容为0.47μF~0.68μF。
此外,根据实际经验,当电路中电容器的耐压值超过450V时,该元件几乎不会发生击穿损坏的情况。
同时,不同规格的X电容对安装方式有一定的要求。
比如,需正反向安装、可采用直引出方式和接地结构等方式。
值得注意的是,在电子设备中,X电容一般与安全电容一起使用,其耐压值一般为交流250V或450V。
安全电容的作用是泄放浪涌电流,保护电路和接地线路等。
当电源质量不好时,电网中会存在浪涌等现象,这时就需要用X电容来吸收浪涌电流,保护电路。
总之,对于电路中的X电容电压等级的判断,需要根据实际使用情况来决定,并严格按照安装方式和使用规范进行操作。
在使用过程中,如果遇到问题,建议咨询专业人士以获得正确的指导。
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开关电源中x电容的作用
开关电源中x电容的作用是非常重要的。
这个电容被称为电源输出电容或者输出滤波
电容,它主要的作用是对开关电源产生的高频噪声进行滤波和抑制,从而使得电源的输出
电压更加的准确和稳定。
随着科技的进步和电子设备的普及,对于开关电源的要求也越来越高。
开关电源的主
要应用场景是在高效、稳定、可靠的电源供应领域,因此,开关电源的输出电压需要满足
各种要求,这就是需要x电容的原因。
1. 平滑输出电压
在开关电源中,输出电压从变换器中产生。
由于变换器采用的是高频振荡,因此在产
生输出电压的过程中会产生一些高频噪声。
这些噪声虽然对于一些设备的工作并没有多大
的影响,但是对于一些高精度、高稳定性的设备来说,高频噪声会影响输出电压的稳定性。
因此,x电容就是用来平滑输出电压的。
2. 滤除高频噪声
数据的传输、数字信号的处理、通信都需要极高的信噪比,而开关电源输出的电压波
动产生的一些高频噪声,会影响这些设备的正常运转。
而x电容可以起到消除这些噪声的
作用。
3. 提升系统的稳定性
当外部负载发生变化时,开关电源内部的反馈控制会对输出电压进行调整,以使输出
电压保持稳定。
但是,如果电路中没有x电容,系统的响应速度可能会比较慢,产生一定
的波动,影响系统的稳定性。
加上x电容后,可以起到稳定输出电压的作用。
4. 防止电器起动冲击
在开关电源启动的时候,由于电压变化较大,会产生高频振荡。
这时,x电容可以起
到减轻这种振荡的作用,防止电器在启动时受到冲击。
总之,在开关电源中,x电容的作用是非常重要的。
它不仅可以平滑输出电压、滤除
噪声、提升稳定性,还可以防止电器起动冲击等。
这就是为什么开关电源中x电容是必不
可少的原因。