Y电容的用法

一、什么是Y电容？

Y电容分别跨接交流输入线L - PE和N - PE它们之间的电容就像英文字母Y，所以取名Y电容。(如图:CY1，CY2)

它和X电容器都是安全电容器，即电容器失效后，不会引起电击，不会危及人身安全。区别在于X电容器跨接L，N(如图所示:CX1，CX2)

二、Y电容的分类

按安全等级分类，如下表所示

三、Y电容的作用

Y电容抑制共模干扰。

共模干扰电流主要由电源电路中的寄生电容器、快速二极管寄生电容器、变压器寄生电容器和杂散电容器引起；

X抑制差模干扰的电容。

差模干扰电流是由输入滤波电解电容器上的寄生电阻和寄生电感引起的。

四、应用例子

以反激为例(如下图)，提出三个问题:

1.干扰源有哪些？

2.为什么要在变压器的第一级串Y电容？CY3？

3.Y如何确定电容器的大小？

1.干扰源有哪些？

①电容分布在变压器线圈层和层之间，导致工作时储存电压，这里会产生干扰源。

②原边开关管Q1.在连续导通和关闭过程中会产生噪声干扰。整流二极管的副侧D也会产生干扰。

2.为什么要在变压器的第一级串Y电容？CY3？

①无Y电容时，共模干扰的传输方向

开关电源工作时，电源变压器的寄生电容器将共模干扰传输到二次电路。然后通过与地球的寄生电容传输到地球，或通过二次整流二极管散热器的寄生电容传输到壳体，然后通过地球传输到传导测试仪(LISN)，最后回到初级。

如图箭头所示。大部分共模干扰将通过大地留经LISN检测到传导辐射超标。

②当有Y电容器时，共模干扰的传输方向

初次级间加了Y电容后，共模干扰将通过CY3侧路至初级地面，使大部分共模噪声在电源内流动，从而大大减少流经地面的共模干扰，大大减少LISN检测到的干扰噪声使电源能够更好地通过传导测试。

3.Y如何确定电容器的大小？

Y共模电流由电容分流而成LISN可检测到的共模干扰大大降低，因此对EMC有用。

然而，Y电容器的使用降低了安全水平，因为Y电容器用于高频干扰电流。如果电流过大，有用的电流会泄漏，影响电路的正常运行。

因此，一般根据实测EMI确定容值。

五、注意事项

1.安全规定要求漏电流不要太大，否则人体接触电器会有麻木的感觉，所以Y电容量一般为1nF到4.7nF之间。

2.Y电容作为安全电容，必须经安全检测机构认证。普通电容器不得随意使用。

3.电容越大，漏电流越大。如果频率一定，漏电流与Y电容成正比。I =2π*f*V*Cy

4.当Y当电容器的耐压性不够时，两个电容器可以直接串联。

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开关电源的Y电容器从漏电流的角度计算！

实用从漏电流的角度计算开关电源的Y电容！

开关电源基本原理图

1.一次电路(Primary Circuit) :

与外部电网电源直接连接.

2.二次电路(Secondary Circuit):

电路位于设备一次侧隔离的电路部分.

3.Y-电容(Y-Capacitor):

高压电容跨接于一次电路与地或一次和二次电路.

开关电源接地、漏电流、耐压试验(安全规定)

1.接地连续性测试(Ground Continuity Test) :

A.定义:

从Inlet PG 端部通过电流到用户可接触的接地端，确保其电阻值小于规格值，达到接地保护的功能.

B.标淮:

B.1 输入电流不大于25A,(DC or AC)电压不超过12V,时间至少3秒(TUV要求).

B.2 测试结果: 电阻值不得超过1000 mΩ.

2.接地泄漏电流试验(Earth Leakage Current Test) :

A.定义:

通过安全单位(UL,TUV,CSA…)认可的人体阻抗模拟电路被测量等待物体 (SPS)接通电源时，人体的电流流量流经可接触的金属部件和地面.

B.标淮:

B.1 输入电压为额定电压上限的106%.

B.2 测试结果: Class I≦3.5mA;Class II≦0.25mA.

3.耐压测试(Dielectric Withstand Voltage Test):

A.定义:

又称高压介电测试，即 Hi-pot(High Potential)Test,从一次侧到二次侧（或一次侧）之间实施高电压，以确定内部绝缘层具有隔离危险电压的功能.

B.标淮:

B.1 输入电压如下：

B.2 测试结果: 绝缘击穿是不可能的(Breakdown).

耐压试验交流与直流的区别

耐压试验漏电流计算方法

1. DC 试验漏电流设置：

DC 测试电流很小(μA),一般一次侧对二次侧实施DC高压、漏电流设置：0μA~100μA.

2. AC 漏电流理论计算试验：

计算公式:

I =2π*f*V*Cy

其中

f— 测试电压频率 ( 50Hz or 60Hz )

V— 测试电压 ( unit : volt )

Cy—Y电容总和跨接于一次侧与地面或一次，二次侧之间.

所以:

Imin =2π*f*V*Cymin

Imax =2π*f*V*Cymax

Cy 电容计算 :

Cy =Cy1 Cy2 Cy3 …

如果一个Y电容器跨越一个侧地和二次侧地(Cy0 ),则

Y电容公差一般为 : /-20% OR /-10%

3. 实际设定AC 测试漏电流时需考虑下列因素:

(1).考虑初始泄漏电流 :

初始泄漏电流是在无待测量状态下测量的泄漏电流.

(2).考虑Y电容公差 :

在选择相同容量大小的Y电容器时，电源工程师通常有几种型号，但其公差不同（有些是） /-10%；有的 /-20%)给实际漏电流设置带来麻烦，应按压 /-20% 公差去设定.否则须依 /-10% 公差去设定.

(3).考虑到实际线路中的分散电容，设置漏电流范围：

(下限取整 :上限入整)