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电子设备外壳带电与EMC、X电容、Y电容的关系

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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑电子设备外壳带电与EMC、X电容、Y电容的关系在工作和生活中，我们常常有被电子设备“电”到的情形，大多数状况下设备本身并没有故障也并非漏电，要了解其中的缘由，首先还得从EMC谈起。EMC（Electromagnetic Compatibility）指电子设备的电磁兼容力量，是全部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肯定的限值，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简单程度，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纳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，什么是X电容和Y电容？首先我们看下图：在沟通电源输入端，一般需要增加3个平安电容来抑制EMI传导干扰。沟通电源输入分为3个端子：火线（

2、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，必需需要符合相关平安标准，以防引起电子设备漏电或机壳带电，简单危及人身平安及生命。它们都属于平安电容，从而要求电容值不能偏大，而耐压必需较高。一般状况下，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，同样需要符合相关平安标准，X电容同样也属于平安电容。依据实际需要，X电容的容值允许比Y电容的容值大，但此时必需在X电容的两端并联一个平安电阻，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。平安标准规定，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）必需小于原来额定工作电压的30%。特殊指出：作为平安电容之一的X电

3、容和Y电容，要求必需取得平安检测机构的认证。X电容一般都标有平安认证标志和耐压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，一般都标有平安认证标志（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。必需强调，X电容和Y电容都不得随便使用标称耐压AC250V或者DC400V之类的一般电容来代用。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缘由，电子设备为了达到EMC要求，厂家在电源电路中加入了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，削减了对人体的损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，由于地线处于两个Y电容的中心，假如电容不存在差异，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

4、状况下用手触摸金属外壳会消失“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，由于电容是“通电流”，产生的漏电流流入爱护地，因此人手触摸没有特别。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100V220V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。许多人遇到台式电脑机箱消失麻手的状况，这也是由于地线没接好的原因。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平安要求，即使没接好地，漏电流对人体也不会有危急。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洁，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平安。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的要求也采纳了三角插头。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，假如家庭线路中的地线未连接或未接地，将常常会遇到麻手的感觉；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，消退由于Y电容所产生的悬浮电压。第 1 页共 1 页

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