安规电容总结

简介

所谓安规电容,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。
具体来说,安规电容是一种与普通电容相比符合安全认证的电容,故称为安规电容。一般的电容失效后,会造成电击穿,通常表现为短路,这样就会引入大电流,对人或设备将造成危害;而安规电容失效后,则呈现开路状态,不会引入其它危险。

除此之外,安规电容的放电特性与普通电容不同。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,而安规电容的放电时间相对较短。在实际使用时,一般还加上额外的放电电路进行放电。

安规电容通常只用于抗干扰电路中的电源滤波上。出于安全及EMC考虑,一般在交流电源的入口处加上若干个安规电容,用于抑制EMI传导干扰。

X电容与Y电容

根据IEC 60384-14标准,安规电容包括X电容与Y电容两大类。

  • X 电容是指跨接于 L-N 之间的电容器;
  • Y 电容是指跨接于 L-G/N-G 之间的电容器。
    其中,L=Line(火线), N=Neutral(零线), G=Ground(地线)

示意图:

火线与零线之间接个电容就像是“X”,故称X电容;而火线与地线之间接个电容像个“Y”,故称Y电容。通常Y电容成对使用,X电容可使用一个或多个。

对于X电容与Y电容的技术规范在IEC 664标准中规定,中国国家标准GB/T 16935.1-1997与之等同。


X电容跨接于火线与零线间,受电压峰值的影响,为避免短路,比较注重的参数是耐压等级,故按照允许的峰值脉冲电压过电压等级将其分为X1、X2、X3三种电容,具体定义如下:

分类 峰值脉冲电压过电压等级
X1 >2.5kV & ≤4.0kV
X2 >1.2kV & ≤2.5kV
X3 ≤1.2kV

其中,X2安规电容最为常用。


Y电容跨接于火线与地线间,涉及到漏电安全的问题,因此它注重的参数就是绝缘等级,故按照绝缘等级将其分为Y1、Y2、Y3、Y4四种电容,具体定义如下:

分类 绝缘等级 额定电压 交流耐压 脉冲电压
Y1 双重绝缘或加强绝缘 ≥250VAC 4000VAC 8.0kV
Y2 基本绝缘或附加绝缘 ≥150VAC & <250VAC 1500VAC 5.0kV
Y3 基本绝缘或附加绝缘 ≥150VAC & <250VAC 1500VAC
Y4 双重绝缘或加强绝缘 <150VAC 900VAC 2.5kV

其中,Y1与Y2安规电容最为常用,Y3与Y4安规电容因为其耐压过低,基本没有使用。

型号及应用

安规电容通常使用金属化薄膜为介质,常用的材料有聚酯膜CL及聚丙烯膜CBB两种。所谓金属化,是指电容引出线是从喷了金属的端面引出,从而使电流通路很短,所以也称为无感电容。
CL电容与CBB电容的最大优点就是其绝缘性能特别好,优于其他材质的电容器,这正好符合安规电容的需求。
除了CL电容与CBB电容外,Y电容有时也会使用陶瓷电容。


X电容大部分均为CBB电容,X2与X1电容最为常用,X3电容基本不使用。其外形通常是这样的:

一般X安规电容都使用图中这样的黄色环氧树脂外壳,体积较大,外壳上注明了其电容值、安规等级、各种安规认证等。图中这个电容就是一个0.47uF的X2安规电容。

一般X1电容的额定电压为300VAC,X2电容的额定电压为275VAC。电容值从10nF~4.7uF之间都有,大部分电路中使用1~2个0.47uF的X电容就可以了。


Y电容通常使用Y2或Y1电容,Y3和Y4电容基本不使用。Y电容也有使用CBB电容的,其外形与X电容相同,比如下面这个Y2电容:

不过,Y电容更常用的是陶瓷电容,这主要是因为陶瓷电容更为便宜,在成本上有很大的优势。其外壳通常是蓝色的,比如下面这个Y电容:

陶瓷电容有时候并不严格区分Y1、Y2电容,外壳上会同时写上“Y1 400VAC / Y2 250VAC”的字样。

Y电容的容量大小不能太大,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超过4700pF。大部分电路中使用2个2200pF的Y电容就可以了。

文章目录
  1. 1. 简介
  2. 2. X电容与Y电容
  3. 3. 型号及应用
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