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安规电容的用法

电源中的安规电容主要有滤波和旁路作用。

一：安规电容在电源中作滤波用

滤波是安规电容的作用中很重要的一部分。几乎所有的电源电路中都会用到。从理论上说，电容越大，阻抗越小，通过的频率也越高。但实际上超过1uF的电容大多为电解电容，有很大的电感成份，所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容，这时大电容通低频，小电容通高频。电容的作用就是通高阻低，通高频阻低频。电容越大低频越容易通过，电容越大高频越容易通过。具体用在滤波中,大电容(1000uF)滤低频，小电容(20pF)滤高频。

安规电容作为滤波电容用，可比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变，由此可知，信号频率越高则衰减越大，可很形象的说电容像个水塘，不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。 它把电压的变动转化为电流的变化，频率越高，电流就越大，从而缓冲了电压。滤波就是充电，放电的过程。

二：安规电容在电源中作旁路用

旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。就像小型可充电电池一样，旁路电容能够被充电，并向器件进行放电。为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地弹是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。

什么叫安规电容

1、安规电容的定义  

安规电容器 是行业对抑制电源电磁干扰用固定电容器的俗称，因为该类电容符合安全规范、且通过安全规范测试认证，同时其本体印刷有多个国家的安全认证LOGO标志，故而称为安规电容器。此类电容在实际应用中的“安规”表现在：即使电容器失效后，也不会导致 电击，不危及人身安全；此外，它采用阻燃材料制造，顶多会爆炸（只是炸裂，没有火产生，只产生气体），然后就是短路，不会导致火灾发生。  

安全规范（简称“ 安规 ”）安全规范对产品的装置与电子组件有明确的陈述及指导，以避免由于设计不良或使用不当而导致电击、能量（打火/拉弧/爆炸）、火灾、辐射、机械与热/高温危险、化学危险等事故和灾害，要求生产厂商尽可能给终端使用者提供具有安全、高品质的产品，保护使用者与操作者生命、财产安全。

2、作用&分类     

安规电容通常只用于抗干扰电路中的滤波作用。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。例如：当在电源跨线电路中使用电容器来消除噪音时，不仅仅只有正常电压，还必须考虑到异常的脉冲电压（如闪电）的产生，这可能会导致电容器冒烟或者起火。所以，跨线电容器必须使用安规电容。通常，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。

交流安规电容在电路的位置及作用： ﹙1﹚Across-the-line接线间；﹙2﹚Antenna-coupling天线耦合；﹙3﹚Line-bypass  旁路。 

根据IEC60384-14，电容器分为X电容和Y电容，如（图2）所示：X电容是指跨于L-N之间的电容；Y电容是指跨于L-G/N-G之间的电容。

注： （L=LINE    N=NEUTRAL     G=GROUND）     

即： 火线-零线间的是X电容，火线或零线与地线间的是Y电容。

备注说明 ：一般作安规测试时，元件需同时通过X电容和Y电容的测试标准。例  如：X1/X2代表元件同时符合X电容和Y电容的测试标准。

2.1 X容

根据安全等级，X容可以分为3类：

X容一般都标有安全认证标志和耐压AC250V或AC275V字样，但从上表中可以看到，其真正的直流耐压高达至少2500V（X2）以上。所以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。

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，防止拔掉电源线时由于该电容的放电过程太慢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%。

2.2 Y容

根据安全等级，Y容可以分为4类：

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，从上表可以看到，其真正的直流耐压高达5000V（Y2）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。

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。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。

Y1属于双绝缘Y电容，用于跨接一二次侧；Y2则属于基本单绝缘Y电容，用于跨接一次侧对地保护即FG线。

2.3 X容与Y容的区别

X电容抑制差模干扰，Y电容抑制共模干扰。

基于漏电流的限制，Y电容值不能太大，一般X电容是uF级，Y电容是nF级。

X电容常采用金属化聚丙烯薄膜电容器（MPX）；通常，X电容多选用耐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。X电容采用塑封、方形结构和内部高压OPP材料（金属化聚丙烯材料卷绕加工而成），OPP材质不但有更好的电气性能，而且与电源的输入端并联可以有效的减小高频脉冲对电源的影响。Y电容常采用高压瓷片的。

3、安规电容使用注意事项

X、Y电容必须满足使用的电压要求，对于超过标称电压的，可以选择串联使用来均压，但是必须使用完全一致的电容串联。

X、Y电容必须满足温度要求。对于Y电容，UL认证时的温度最高只能为85度，这是由于UL标准最高只进行85度的测试；但是欧洲认证的温度往往较高，目前UL同意采用欧洲认证的Y电容温度作为最高的使用温度。

考虑电路输入端的可能的脉冲电压的大小，不同的电容承受脉冲电压的大小不同，电容的耐压不能小于电路中的脉冲电压的峰值。例如：UPS的输入端，考虑过电压等级III，一般来说脉冲电压峰值为4000V，所以输入端只能选择X1、Y1、Y2电容。

Y1、Y2电容作为安全电容的X、Y电容，要求必须取得安全检测机构的认证。电容外观一般都标有安全认证标志（如UL、CSA 等标识）和耐压AC250V 或AC275V字样字样。必须强调，X、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。

4、安规电容选型

对于逆变器中X、Y电容的选择，我们需要考虑所要求的绝缘要求，如基本绝缘、附加绝缘、双重绝缘、加强绝缘等。在不同的绝缘要求中，电容的选择也是存在区别的。

根据电路的工作电压，过电压等级选择合适的安规电容。

5、安规电容的丝印识读  

注解：

1 为制造厂商的商标（LOGO）

2 为制造厂商型体（MKP）及电容认证类别（X2级）

3 为电容标称容量（对于RC组件，需有标称电阻阻值）

● 安规电容容量优先选用E6数系：

1、1.5、2.2、3.3、4.7、6.8的及其10进倍数

● 也可以选E12数系：

1、1.5、1.8、2.2、2.7、3.3、3.9、4.7、5.6、6.8、8.2

4 为容量允许偏差

●K级（±10%）；J级（±5%）；M级（±20%）

（IEC60384-14标准默认公差为±20%，一般选用K级）

5 为额定电压及电源性质（交流电压可用符号~表示）

● 一般使用额定电压值：250VAC、275（280）VAC、305（310）VAC、

440VAC、760VAC。

● 电容器的额定电压应等于或大于所连接电源电压，电容器的设计应考

虑系统电压高于其标称电压10%

6 为气候类别（40/105/21）

● 下限温度-40；上限温度+105，稳态湿热试验持续时间21天

依据IEC60384-14标准稳态湿热试验持续时间分为21天和56天，默许

为21天，一般气候类别后紧跟一个字母表示阻燃等级。阻燃等级采用

针焰烯烧试验进行，分为ABC三个等级，IEC60384-14标准默许C级。

7 为该电容符合的安规认证。

8 为该电容器的产品制造执行标准

6、附录：常见的安规标志

安规电容的工作原理

安规电容是一种电气元件，它由两个或更多的电极和一层电介质组成。这些电极可以是金属片、网状结构或其他形式，而电介质则是一种由电荷分子构成的非导电材料，通常是陶瓷、纸、油或聚合物材料。

当一个电压被施加到安规电容的两个电极之间时，其中一个电极会充电，另一个电极会放电。这两个电极之间的电荷分布不平衡，导致在电介质中形成电场。电场的强度取决于电压的大小，并且会导致电荷分子在电介质中的运动。

安规电容的工作原理是，当电荷分子在电介质中运动时，它们会形成电流。这种电流是由于电荷分子移动而产生的，因此可以称之为感性电流。感性电流的大小与电压的大小成正比，并且与电容的大小成反比。因此，安规电容的主要作用是储存电能，并且能够抵消或减小感性电流的影响。

安规电容通常用于电子电路中，用于过滤掉某些频率的电压或电流波形，或用于平衡电路中的电压分布。

安规电容有什么作用

安规电容的作用如下：

1、安规电容，它可分为X电容和Y电容，用于电容器失效后，不会导致电击，及危害人身安全，安规电容通常只用于抗干扰电路中的滤波作用。

2、安规电容和普通电容的放电不一样，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，而安规电容则没这个问题。处于安全考虑和EMC考虑，一般在电源入口加上安规电容。

3、在交流电源输入端，一般需要增加3个安全电容来抑制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，差模工扰起滤波作用。

安全认证：

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。

主要区别：

安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，而安规电容则没这个问题。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个安全电容来抑制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。

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