介紹電子設(shè)備外殼帶電與EMC、X電容、Y電容
在早期，三角插頭往往用于金屬外殼的家用電器和儀器設(shè)備上面，早期的家用電器電路相對(duì)簡(jiǎn)單，EMC等指標(biāo)的評(píng)估也不如現(xiàn)在嚴(yán)格，三角插頭中的地線一般用于防止電氣內(nèi)部的火線與金屬外殼短路造成使用者觸電危及人身安全。而現(xiàn)如今的三角插頭是越來(lái)越普遍，例如筆記本的電源適配器，筆記本電源雖然不是金屬外殼，X電容但是為了達(dá)到EMC的要求也采用了三角插頭！陶瓷電容】
在工作和生活中，我們經(jīng)常有被電子設(shè)備“電”到的情形，大多數(shù)情況下設(shè)備本身并沒(méi)有故障也并非漏電，要了解其中的原因，首先還得從EMC談起。
EMC(Electromagnetic
Compatibility)指電子設(shè)備的電磁兼容能力，是所有電子設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到的一項(xiàng)指標(biāo)，它又包括EMI和EMS：
EMI(Electro Magnetic
Interference)電磁干擾，是指設(shè)備在正常運(yùn)行過(guò)程中對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過(guò)一定的限值，通俗地講即你不能干擾別人。
EMS(Electro Magnetic
Susceptibility)電磁敏感度，是指由于電磁能量造成設(shè)備性能下降的容易程度，通俗地講即你要受得了別人的干擾。
需要接入市電的電子設(shè)備(尤其是開(kāi)關(guān)電源或采用開(kāi)關(guān)電源的電子設(shè)備)，正規(guī)廠家的產(chǎn)品都需要通過(guò)CCC強(qiáng)制性認(rèn)證和EMI認(rèn)證，所以在電路中加入了X電容和Y電容，什么是X電容和Y電容?首先我們看下圖：
在交流電源輸入端，一般需要增加3個(gè)安全電容來(lái)抑制EMI傳導(dǎo)干擾。交流電源輸入分為3個(gè)端子：火線(L)/零線(N)/地線(G)。在火線和地線之間以及在零線和地線之間并接的電容，例如圖中的C2、C3，由于他們與地線組成Y字形，一般統(tǒng)稱為Y電容。這兩個(gè)Y電容連接的位置比較關(guān)鍵，必須需要符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，以防引起電子設(shè)備漏電或機(jī)殼帶電，容易危及人身安全及生命。它們都屬于安全電容，從而要求電容值不能偏大，而耐壓必須較高。一般情況下，工作在亞熱帶的機(jī)器，要求對(duì)地漏電電流不能超過(guò)0.7mA;工作在溫帶機(jī)器，要求對(duì)地漏電電流不能超過(guò)0.35mA。因此，Y電容的總?cè)萘恳话愣疾荒艹^(guò)4700PF(472)。
在火線和零線之間并聯(lián)的電容，X電容例如C1、C4，他們與火線和零線形成X字形，一般稱之為X電容。由于這個(gè)電容連接的位置也比較關(guān)鍵，同樣需要符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，X電容同樣也屬于安全電容。根據(jù)實(shí)際需要，X電容的容值允許比Y電容的容值大，但此時(shí)必須在X電容的兩端并聯(lián)一個(gè)安全電阻，用于防止電源線拔插時(shí)，由于該電容的充放電過(guò)程而致電源線插頭長(zhǎng)時(shí)間帶電。安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)正在工作之中的機(jī)器電源線被拔掉時(shí)，在兩秒鐘內(nèi)，X電容電源線插頭兩端帶電的電壓(或?qū)Φ仉娢?必須小于原來(lái)額定工作電壓的30%。
特別指出：作為安全電容之一的X電容和Y電容，要求必須取得安全檢測(cè)機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。X電容一般都標(biāo)有安全認(rèn)證標(biāo)志和耐壓AC250V或AC275V字樣，但其真正的直流耐壓高達(dá)2000V以上，通常X電容多選用耐紋波電流比較大的聚脂薄膜類電容，這種類型的電容，體積較大，但其允許瞬間充放電的電流也很大，而其內(nèi)阻相應(yīng)較小;Y電容外觀多為橙色或藍(lán)色，一般都標(biāo)有安全認(rèn)證標(biāo)志(如UL、CSA等標(biāo)識(shí))和耐壓AC250V或AC275V字樣。然而，其真正的直流耐壓高達(dá)5000V以上。必須強(qiáng)調(diào)，X電容和Y電容都不得隨意使用標(biāo)稱耐壓AC250V或者DC400V之類的普通電容來(lái)代用。
了解了以上內(nèi)容，我們?cè)倩剡^(guò)頭來(lái)看電子設(shè)備金屬外殼帶電的原因，電子設(shè)備為了達(dá)到EMC要求，廠家在電源電路中加入了Y電容，當(dāng)設(shè)備通電后它會(huì)將電子元件所產(chǎn)生的電磁輻射通過(guò)地線導(dǎo)到地下，減少了對(duì)人體的傷害以及對(duì)電源的污染(干擾電源線路上其它電氣設(shè)備)，當(dāng)接地線未接好或未接時(shí)，人體接觸外殼就可能會(huì)有觸電的感覺(jué)，因?yàn)榈鼐處于兩個(gè)Y電容的中心，如果電容不存在差異，則地點(diǎn)(外殼)電壓在電源電壓的一半左右，對(duì)于220V供電的設(shè)備，外殼電壓為110V，用試電筆量時(shí)是可以看到發(fā)光的。在不接地的情況下用手觸摸金屬外殼會(huì)出現(xiàn)“麻手”感覺(jué)，雖然電路中其它元器件也會(huì)疊加漏電流，但主要以Y電容的存在為主因。當(dāng)正常接地，因?yàn)殡娙菔恰巴娏鳌保a(chǎn)生的漏電流流入保護(hù)地，因此人手觸摸沒(méi)有異常。當(dāng)不接地的情形，由于Y電容和萬(wàn)用表阻抗較高，阻抗值相當(dāng)，因此在~220V輸入電壓時(shí)，用萬(wàn)用表測(cè)量外殼與地之間的電壓一般會(huì)顯示在100V~220V之間(隨空氣濕度、Y電容容值的不同會(huì)有所不同)。同樣的道理，不接地時(shí)用人手觸摸(萬(wàn)用表?yè)Q成人體)，人體會(huì)有電壓，因人、空氣濕度、Y電容容值、地板等因素的變化，這種電壓有時(shí)能感覺(jué)到，有時(shí)則不能。很多人遇到臺(tái)式電腦機(jī)箱出現(xiàn)麻手的情況，這也是由于地線沒(méi)接好的緣故。當(dāng)然設(shè)備在出廠前亦都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試，以確保電源符合國(guó)標(biāo)要求及安全要求，即使沒(méi)接好地，漏電流對(duì)人體也不會(huì)有危險(xiǎn)。
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編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-01-05
