如何使用两个特殊的X和Y电容滤除交流电源噪声

日期:2021年7月12日

资料来源:RECOM

在现代电路和电子应用中，电容器是不可或缺的无源器件，用于平滑和过滤电力线和旁路信号。在交流/DC EMC滤波的应用中，用来滤除交流电源噪声的两个特殊的X和Y电容，俗称“安全电容”。

本文将解释如何使用X或Y电容，以及为什么这些安全电容在现代电路设计中非常重要。

什么是X电容？

x电容通常称为“线间”或“跨线”电容，用于降低交流电源差模噪声引起的EMI/RFI。x电容接在火线和零线之间，过滤传导干扰、电压浪涌和电压瞬变带来的负面影响。x电容为电路提供干净的交流信号，因此它会受到所有交流线路变化的影响。如果超过电容器的电压或功率阈值，可能会导致危险。由于其特殊的设计，X电容的失效模式是短路，在过应力下会触发断路器或熔断器断开。如果未安装过流保护装置或过流保护装置不响应，X电容将有很大的火灾危险。

什么是Y电容？

y电容，俗称“线对地”或“旁路”电容，连接在火线和地线之间，用来处理共模噪声引起的EMI/RF。由于传导干扰、过电压浪涌和电压瞬变，y电容器也可能受到交流线路变化的影响。如果超过电容阈值，就会造成电容失效，引发危险。Y电容的特殊设计不同于X电容，其失效模式为开路，导致未经滤波的交流电源对电路的影响。Y电容引起火灾的风险较低。

安全电容分类

x电容(线间)

y电容(线路到地)

图片来源:关于电路的一切

安全电容分类

与许多安全关键设备一样，安全电容器的容量和阈值由各种标准和相应的分类来标记。定义安全电容器的标准有很多，如UL IEC 60384-14 1414、UL 1283、CAN/CSA C22.2 No.1和CAN/CSA 384-14。最常见的标准IEC 60384-14定义了X和Y电容安全水平的峰值脉冲电压。

根据IEC 60384-14的说法，X电容分类如下:

-分类X3值脉冲电压小于或等于1.2kV

-X2类别-峰值脉冲电压小于或等于2.5千伏

-X1类–峰值脉冲电压介于2.5千伏和小于或等于4.0千伏之间

根据IEC 60384-14，Y电容分类如下:

-Y4类-额定电压低于150VAC

-Y3类–额定电压小于或等于150VAC至250VAC

-Y2类–额定电压小于或等于150VAC至300VAC

-Y1类-额定电压小于或等于500VAC

以及x和y电容器的类型。

x和Y安全电容对交流信号进行滤波，减少EMI，所以直接连接到危险的交流电源电压上，所以必须认证为“安全电容”，以保证在这种条件下的安全运行。安全滤波器电路中使用各种类型的安全电容。虽然应用不限于此，但陶瓷表面贴装焊接和陶瓷圆盘安全电容通常用于抑制干扰和过滤交流线路，而薄膜电容通常用于衰减传导发射。

陶瓷电容或薄膜电容可以用作X或Y电容，但电容的形状和特性会使某一类电容更适合某些应用。陶瓷电容常用于天线耦合、开关电源等初级和次级耦合，以及抑制电机控制、继电器、开关电源、逆变器高速开关控制等线路干扰。该膜具有自愈特性，因此非常适用于容性电源、电表、汽车应用和恶劣的环境条件。

结论

x和y电容对交流电源线进行滤波，以降低敏感电子应用中的EMI和RFI。x和Y电容分别分类，具有承受不同水平的连续交流电、峰值脉冲电压和电压瞬变的能力。无论哪种应用，安全电容都是必不可少的，它可以为信号敏感的电子设备供电，降低火灾或触电的风险。

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