电子设备外壳带电与EMC,X电容,Y电容的关系

核心提示您好,EMC(Electromagnetic Compatibility)指电子设备的电磁兼容能力,是所有电子设备在设计时需要考虑到的一项指标,它又包括EMI和EMS:EMI(Electro Magnetic Interference)电磁

您好,EMC(Electromagnetic Compatibility)指电子设备的电磁兼容能力,是所有电子设备在设计时需要考虑到的一项指标,它又包括EMI和EMS:

EMI(Electro Magnetic Interference)电磁干扰,是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值,通俗地讲即你不能干扰别人。

EMS(Electro Magnetic Susceptibility)电磁敏感度,是指由于电磁能量造成设备性能下降的容易程度,通俗地讲即你要受得了别人的干扰。

需要接入市电的电子设备(尤其是开关电源或采用开关电源的电子设备),正规厂家的产品都需要通过CCC强制性认证和EMI认证,所以在电路中加入了X电容和Y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。交流电源输入分为3个端子:火线(L)/零线(N)/地线(G)。在火线和地线之间以及在零线和地线之间并接的电容,例如图中的C2、C3,由于他们与地线组成Y字形,一般统称为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。它们都属于安全电容,从而要求电容值不能偏大,而耐压必须较高。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07mA;工作在温带机器,要求对地漏电电流不能超过035mA。因此,Y电容的总容量一般都不能超过4700PF(472)。

在火线和零线之间并联的电容,例如C1、C4,他们与火线和零线形成X字形,一般称之为X电容。由于这个电容连接的位置也比较关键,同样需要符合相关安全标准,X电容同样也属于安全电容。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,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%。

特别指出:作为安全电容之一的X电容和Y电容,要求必须取得安全检测机构的认证。X电容一般都标有安全认证标志和耐压AC250V或AC275V字样,但其真正的直流耐压高达2000V以上,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;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,X电容和Y电容都不得随意使用标称耐压AC250V或者DC400V之类的普通电容来代用。

了解了上面的内容,我们再回过头来看电子设备金属外壳带电的原因,电子设备为了达到EMC要求,厂家在电源电路中加入了智旭安规Y电容,当设备通电后它会将电子元件所产生的电磁辐射通过地线导到地下,减少了对人体的伤害以及对电源的污染(干扰电源线路上其它电气设备),当接地线未接好或未接时,人体接触外壳就可能会有触电的感觉,因为地线处于两个Y电容的中心,如果电容不存在差异,则地点(外壳)电压在电源电压的一半左右,对于220V供电的设备,外壳电压为110V,用试电笔量时是可以看到发光的。在不接地的情况下用手触摸金属外壳会出现“麻手”感觉,虽然电路中其它元器件也会叠加漏电流,但主要以Y电容的存在为主因。当正常接地,因为电容是“通电流”,产生的漏电流流入保护地,因此人手触摸没有异常。当不接地的情形,由于Y电容和万用表阻抗较高,阻抗值相当,因此在~220V输入电压时,用万用表测量外壳与地之间的电压一般会显示在100V~220V之间(随空气湿度、Y电容容值的不同会有所不同)。同样的道理,不接地时用人手触摸(万用表换成人体),人体会有电压,因人、空气湿度、Y电容容值、地板等因素的变化,这种电压有时能感觉到,有时则不能。很多人遇到台式电脑机箱出现麻手的情况,这也是由于地线没接好的缘故。当然设备在出厂前亦都经过严格的测试,以确保电源符合国标要求及安全要求,即使没接好地,漏电流对人体也不会有危险。

在早期,三角插头往往用于金属外壳的家用电器和仪器设备上面,早期的家用电器电路相对简单,EMC等指标的评估也不如现在严格,三角插头中的地线一般用于防止电气内部的火线与金属外壳短路造成使用者触电危及人身安全。而现如今的三角插头是越来越普遍,例如笔记本的电源适配器,笔记本电源虽然不是金属外壳,但是为了达到EMC的要求也采用了三角插头。

从上面可以看出家庭线路中地线和三孔插座的重要性,目前使用开关电源供电的电子设备越来越多,如果家庭线路中的地线未连接或未接地,将经常会碰到麻手的感觉;建议大家接好家里的地线和购买好的插座板,或使用一导线将金属外壳与地相连,消除由于Y电容所产生的悬浮电压。

电源降压芯片的温升会对EMC性能有影响吗?

升压充电过不了emc这个可能是因为电压的原因,一般电压过低就可能导致充电过不了emc这种情况,建议询问客服相关的问题,让专业的客服来进行回答或者找专业的师傅来进行维修或者是更换升压充电

如何解决电源模块内部电磁干扰问题

彼此相通的,比如为了降低温升通常我们会考虑加快开关的切换过程。但是这又反而会导致高频EMI性能恶化,需要综合权衡。温升对EMC的影响不大。但是温升和EMI这两个问题的解决方法和原理其实是彼此相同的。了解更多

移动电源做EMC采取的标准EN55022和EN55024

电磁兼容的三要素是干扰源、耦合通路和敏感体,抑制以上任何一项都可以减少电磁干扰问题。开关电源工作在高电压大电流的高频开关状态时,其引起的电磁兼容性问题是比较复杂的。但是,仍符合基本的电磁干扰模型,可以从三要素入手寻求抑制电磁干扰的方法。

1抑制开关电源中各类电磁干扰源

为了解决输入电流波形畸变和降低电流谐波含量,开关电源需要使用功率因数校正(pfc)技术。pfc技术使得电流波形跟随电压波形,将电流波形校正成近似的正弦波。从而降低了电流谐波含量,改善了桥式整流电容滤波电路的输入特性,同时也提高了开关电源的功率因数。

软开关技术是减小开关器件损耗和改善开关器件电磁兼容特性的重要方法。开关器件开通和关断时会产生浪涌电流和尖峰电压,这是开关管产生电磁干扰及开关损耗的主要原因。使用软开关技术使开关管在零电压、零电流时进行开关转换可以有效地抑制电磁干扰。使用缓冲电路吸收开关管或高频变压器初级线圈两端的尖峰电压也能有效地改善电磁兼容特性。

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切断电磁干扰传输途径——共模、差模电源线滤波器设计

电源线干扰可以使用电源线滤波器滤除,开关电源emi滤波器基本电路如图6所示。一个合理有效的开关电源emi滤波器应该对电源线上差模干扰和共模干扰都有较强的抑制作用。在图6中cx1和cx2叫做差模电容,l1叫做共模电感,cy1和cy2叫做共模电容。差模滤波元件和共模滤波元件分别对差模和共模干扰有较强的衰减作用。

3。使用屏蔽降低电磁敏感设备的敏感性

抑制辐射噪声的有效方法就是屏蔽。可以用导电性能良好的材料对电场进行屏蔽,用磁导率高的材料对磁场进行屏蔽。为了防止变压器的磁场泄露,使变压器初次级耦合良好,可以利用闭合磁环形成磁屏蔽,如罐型磁芯的漏磁通就明显比e型的小很多。开关电源的连接线,电源线都应该使用具有屏蔽层的导线,尽量防止外部干扰耦合到电路中。或者使用磁珠、磁环等emc元件,滤除电源及信号线的高频干扰,但是,要注意信号频率不能受到emc元件的干扰,也就是信号频率要在滤波器的通带之内。整个开关电源的外壳也需要有良好的屏蔽特性,接缝处要符合emc规定的屏蔽要求。通过上述措施保证开关电源既不受外部电磁环境的干扰也不会对外部电子设备产生干扰。

欧盟新的EMC标准EN55032将于2017年3月5日强制实施,正式取代EN 55013 (音视频设备(AV) EMC标准)和EN55022(传统信息技术设备(ITE) EMC标准),所以移动电源现在做EMC的最新标准是EN55032,具体价格会根据产品差异,费用会不同,具体可以私信我,谢谢!

 
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