硬件相关-安规电容

安规电容——Safety Capacity

特点：

电容器失效后，不会导致点击，不危机人身安全。安规电容通常只用于抗干扰电路中的滤波作用。

 

区别：

全能规电容的放电和普通电容不一样，普通电容在外部电源断开后，电荷会保留很长时间，如果用手触摸就会被电到，而安规电容没有这个问题。出于安全考虑和EMC考虑，一般在电源入口建议加上安规电容。在交流电源输入端，一般需要增加3个安规电容来一只EMI传导干扰。它们用在电源滤波器里，起到电源滤波作用，分别对共模，差模干扰起滤波作用。

 

分类：安规电容分为x型和y型。

交流电源输入分为3个端子：火线L/零线N/地线G，（L=line，N=Neutral，G=Ground）。跨于“L-N”之间，即火线-零线之间的是x电容；跨于“L-G/N-G”之间，即“火线-地线 或 零线-地线”之间的是y电容。火线与零线之间接个电容就像是“x”，而火线与地线之间接个电容像个“y”，以此分类。

　　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。

　　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）。　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。

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。

安全等级：

　　　　　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 　　　　　　　 Ⅲ
　　　　　X2 　　　　　　　　　≤2.5kV 　　　　　　　　　　　Ⅱ
　　　　　X3 　　　　　　　　　≤1.2kV 　　　　　　　　　　　——
　　　　　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　　　　≥ 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

Subclass	Type of Insulation Bridged	Rated Voltage(VAC)	Test Voltages for Quality Approval,Periodic and Lot-by-Lot Testing	Peak Inpulse Voltage VP applied before endurance
Y1     Y2     Y3     Y4	Double Insulation or Reinforced Insulation Basic Insulation or Supplementary Insulation Basic Insulation or Supplementary Insulation Basic Insulation or Supplementary Insulation	≥ 250V     ≥150V   ≤250V     ≥150V   ≤250V     <150V	4000VAC     1500VAC     1500VAC     900VAC	8.0kV     5.0kV     none     2.5kV

 

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。

 

击穿问题：

滤波器中的Cx电容若被击穿，相当于AC电网短路，至少造成设备停止工作；若Cy电容被击穿，相当于AC电网的电压加到设备的外壳，直接威胁人身安全，并波及所有以金属外壳为参考地的电路或设备安全，往往导致某些电路的或设备的烧毁。

 

实际需要：

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，用于防止电源插拔时，由于该电容的放电过程而导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%。