开关电源中的安规电容

原创 TsinghuaJoking 2022-09-30 09:39

01 规电容

一、问题来源

  最近拆解一个低压直流电源电路板时,看到电路板上的这个电容器件。 从电路板后面可以看到它跨接了输出端的地线与输入高压端的地线。 这里存在着两个问题:   这个器件是什么? 为什么需要在输出输入隔离之间跨接这个器件?

二、这是什么器件?

  这个器件的种类,可以通过查看它上面的铭文来确定。 可以看到上面的标识符为JNC, JY102M。 通过网络查找该型号器件, 可以知道它属于安规电容。 它的容量为1000pF, 耐压为400V。 至于什么是“安规电容”,可以通过网络查到相应的说明。  在这里就不再重复了。 总之,在这里它就是一个电容器件。

三、电容的作用

  上面知道这个器件是电容。 那么为什么在输出地线与输入地线之间增加这个电容呢? 观察电路板上的逆变芯片,它的型号是LP3773。  检索网络上这个信号设计电路, 可以看到在输出输入地线 之间都有这个安规电容。 这个电容从交流上将输出地线与输入地线连接在一起了。 观察其它开关电源设计电路,大都具有这个电容, 在这篇博文中详细介绍了开关电源中的安规电容,也被称为Y电容的作用, 它的主要作用就是防止开关电源对外产生电磁干扰。

  但是我们知道,在普通的开关电源的输入端的地线, 实际上是交流电整流后的公共端, 它相对于零线之间具有幅值较高的交流电压。 安规电容实际上也会将 这个交流电压引到输出端, 所以一般情况下, 这种低压电源的输出地线都会被检测出带电高压。 由于安规电容比较小, 这个高压不会造成人们触电。

四、引起不安

  在之前我的一个博文:是漏电还是电磁辐射中,也记录了一个老外对于普通手机充电器对手机带来的高压的困惑。这实际上就是上述安规电容将交流电源的高压引到充电器输出地线上的结果。

  结 ※

  文对拆卸的开关电源内的安规电容进行了观察。 也知道了它不仅可以降低开关电源对外的高频辐射, 同时也会把一部分工频交流高压带到输出端口的底线上。 所以在平时使用充电的手机时, 也是有可能检测到这个高压电的。

  关于前面内容,我看到网友在评论区中进行了简明的补充,非常好 :

这是个简单的隔离反激开关电源,y电容作用简单来讲就是给开关噪声提供一个高频通路来提高EMI性能,之所以称为安规电容就是它的失效模式为断路,根据不同的绝缘等级又可以分为Y1,Y2等。之所以称为隔离电源,简单理解为电源的原(高压输入)副边(低压输出)通过变压器、y电容等隔离器件以一定的安规距离隔开,副边低压输出端可认为是安全的,只是变压器、y电容都会通过一定的接触漏电流,但是很小很小,不同的认证标准会以不同标准去限制这个电流。总感觉说把交流高压引到输出端的地线说法比较片面。

参考资料

[1]

什么是安规电容 安规电容的作用与用途: https://www.eefocus.com/e/504204

[2]

EMI常规知识与Y电容在开关电源中的应用: http://e.pinnace.cn/68334.shtml

TsinghuaJoking 这是一个公众号,它不端、不装,与你同游在课下、课上。 卓晴博士,清华大学中央主楼 626A。010-62773349, 13501115467,zhuoqing@tsinghua.edu.cn
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