点击上方名片 I=C(dV/dt) Z=√[RS2+(XC–XL)2] XC=1/(2πfC) D.F.=tanδ(损耗角) =ESR/XC =(2πfC)(ESR) Q=cotanδ=1/DF ESR=(DF)XC=DF/2πfC PowerLoss=(2πfCV2)(DF) PF=sinδ(lossangle)–cosФ(相位角) rms=0.×Vp KVA=2πfCV2×10-3 T.C.=[(Ct–C25)/C25(Tt–25)]× CD=[(C1–C2)/C1]× L0/Lt=(Vt/V0)X(Tt/T0)Y n个电容串联:1/CT=1/C1+1/C2+….+1/Cn 两个电容串联:CT=C1·C2/(C1+C2) CT=C1+C2+….+Cn A.R.=%?C/decadeoftime K=介电常数; A=面积; TD=绝缘层厚度; V=电压; RS=串联电阻; f=频率; L=电感感性系数; δ=损耗角; Ф=相位角; L0=使用寿命; Lt=试验寿命; Vt=测试电压; V0=工作电压; Tt=测试温度; T0=工作温度; X,Y=电压与温度的效应指数。
4)电容的总阻抗(欧姆)
Z=√[RS2+(XC–XL)2]
5)容性电抗(欧姆)
XC=1/(2πfC)
6)相位角Ф
理想电容器:超前当前电压90?
理想电感器:滞后当前电压90?
理想电阻器:与当前电压的相位相同
7)耗散系数(%) D.F.=tanδ(损耗角) =ESR/XC =(2πfC)(ESR)
8)品质因素 Q=cotanδ=1/DF
9)等效串联电阻ESR(欧姆) ESR=(DF)XC=DF/2πfC
10)功率消耗 PowerLoss=(2πfCV2)(DF)
11)功率因数 PF=sinδ(lossangle)–cosФ(相位角)
12)均方根 rms=0.×Vp
13)千伏安KVA(千瓦) KVA=2πfCV2×10-3
14)电容器的温度系数 T.C.=[(Ct–C25)/C25(Tt–25)]×
15)容量损耗(%) CD=[(C1–C2)/C1]×
16)陶瓷电容的可靠性 L0/Lt=(Vt/V0)X(Tt/T0)Y
17)串联时的容值 n个电容串联:1/CT=1/C1+1/C2+….+1/Cn 两个电容串联:CT=C1·C2/(C1+C2)
18)并联时的容值 CT=C1+C2+….+Cn
19)重复次数(AgaingRate) A.R.=%?C/decadeoftime
上述公式中的符号说明如下:
K=介电常数; A=面积; TD=绝缘层厚度; V=电压; RS=串联电阻; f=频率; L=电感感性系数; δ=损耗角; Ф=相位角; L0=使用寿命; Lt=试验寿命; Vt=测试电压; V0=工作电压; Tt=测试温度; T0=工作温度; X,Y=电压与温度的效应指数。
十
电源输入端的X,Y安全电容
在交流电源输入端,一般需要增加三个电容来抑制EMI传导干扰。
交流电源的输入一般可分为三根线:火线(L)/零线(N)/地线(G)。在火线和地线之间及在零线和地线之间并接的电容,一般称之为Y电容。
这两个Y电容连接的位置比较关键,必须需要符合相关安全标准,以防引起电子设备漏电或机壳带电,容易危及人身安全及生命,所以它们都属于安全电容,要求电容值不能偏大,而耐压必须较高。
一般地,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pF。
《硬件笔记本》特别提示:Y电容为安全电容,必须取得安全检测机构的认证。Y电容的耐压一般都标有安全认证标志和ACV或ACV字样,但其真正的直流耐压高达V以上。因此,Y电容不能随意使用标称耐压ACV,或DCV之类的普通电容来代用。
在火线和零线抑制之间并联的电容,一般称之为X电容。由于这个电容连接的位置也比较关键,同样需要符合安全标准。
因此,X电容同样也属于安全电容之一。X电容的容值允许比Y电容大,但必须在X电容的两端并联一个安全电阻,用于防止电源线拔插时,由于该电容的充放电过程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%。
同理,X电容也是安全电容,必须取得安全检测机构的认证。X电容的耐压一般都标有安全认证标志和ACV或ACV字样,但其真正的直流耐压高达V以上,使用的时候不要随意使用标称耐压ACV,或DCV之类的普通电容来代用。
X电容一般都选用纹波电流比较大的聚脂薄膜类电容,这种电容体积一般都很大,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,除了耐压条件不能满足以外,一般纹波电流指标也是难以满足要求的。
实际上,仅仅依赖于Y电容和X电容来完全滤除掉传导干扰信号是不太可能的。因为干扰信号的频谱非常宽,基本覆盖了几十KHz到几百MHz,甚至上千MHz的频率范围。
通常,对低端干扰信号的滤除需要很大容量的滤波电容,但受到安全条件的限制,Y电容和X电容的容量都不能用大;对高端干扰信号的滤除,大容量电容的滤波性能又极差,特别是聚脂薄膜电容的高频性能一般都比较差。
因为它是用卷绕工艺生产的,并且聚脂薄膜介质高频响应特性与陶瓷或云母相比相差很远,一般聚脂薄膜介质都具有吸附效应,它会降低电容器的工作频率,聚脂薄膜电容工作频率范围大约都在1MHz左右,超过1MHz其阻抗将显著增加。
因此,为抑制电子设备产生的传导干扰,除了选用Y电容和X电容之外,还要同时选用多个类型的电感滤波器,组合起来一起滤除干扰。
电感滤波器多属于低通滤波器,但电感滤波器也有很多规格类型,例如有:差模、共模,以及高频、低频等。每种电感主要都是针对某一小段频率的干扰信号滤除而起作用,对其它频率的干扰信号的滤除效果不大。
通常,电感量很大的电感,其线圈匝数较多,那么电感的分布电容也很大。高频干扰信号将通过分布电容旁路掉。而且,导磁率很高的磁芯,其工作频率则较低。
目前,大量使用的电感滤波器磁芯的工作频率大多数都在75MHz以下。对于工作频率要求比较高的场合,必须选用高频环形磁芯,高频环形磁芯导磁率一般都不高,但漏感特别小,比如,非晶合金磁芯,坡莫合金等。
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