X電容和Y電容在開關(guān)電源模塊的作用

X電容和Y電容同屬于安規(guī)電容。當(dāng)安規(guī)電容器失效后，不會(huì)產(chǎn)生電，不會(huì)危及人身安全。安規(guī)電容通常用于抗干擾電路中，起濾波的作用安規(guī)電容的放電和普通電容不一樣，普通電容在外部電源斷開后電荷會(huì)保留很長(zhǎng)時(shí)間。如果用手觸摸就會(huì)被電到，而安規(guī)電容則沒這個(gè)問題。模塊內(nèi)部高集成電路，使設(shè)計(jì)更加緊湊，供應(yīng)商還可以提供專業(yè)的技術(shù)支持和系統(tǒng)解決方案。

很多開關(guān)電源的高壓測(cè)試和低壓測(cè)試都會(huì)選用安規(guī)電容，目的是為了濾除高次諧波，防止干擾，提高輸出電壓質(zhì)量。一般為隔離式電源，在初級(jí)和次級(jí)上加Y電容是為了給次級(jí)的共模電流提供一個(gè)回路到初級(jí)，減少共模電流對(duì)輸出的影響。Y電容串接在高壓地和低壓地之間，有時(shí)會(huì)采用兩個(gè)Y電容串聯(lián)，作用是為了提高高壓地和低壓地之間之間的耐壓。IGBT在零電壓條件下關(guān)斷，同樣也能減小關(guān)斷損耗，但是MOSFET在零電流條件下開通時(shí)，并不能減小容性開通損耗。

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從公式2可以看出，減小開關(guān)節(jié)點(diǎn)的回路面積會(huì)有效降低電磁干擾水平。如果回路面積減小為原來的3倍，電磁干擾會(huì)降低9.5dB，如果減小為原來的10倍，則會(huì)降低20 dB。設(shè)計(jì)時(shí)，從化圖4和圖5所示的兩個(gè)回路節(jié)點(diǎn)的回路面積著手，細(xì)致考慮器件的布局問題，同時(shí)注意銅線連接問題。盡量避免同時(shí)使用PCB的兩面，因?yàn)橥讜?huì)使電感顯著，進(jìn)而帶來其他問題。恰當(dāng)放置高頻輸入和輸出電容器的重要性常被忽略。若干年以前，我所在的公司曾把我們的產(chǎn)品設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)讓給國(guó)外制造商。結(jié)果，我的工作職責(zé)也發(fā)生了很大變化，我成了一名顧問，幫助電源設(shè)計(jì)新手解決文中提到的一系列需要權(quán)衡的事宜及其他眾多問題。這里有一個(gè)含有集成鎮(zhèn)流器的離線式開關(guān)的設(shè)計(jì)例子：設(shè)計(jì)人員希望降低終功率級(jí)中的電磁干擾。我只是簡(jiǎn)單地將高頻輸出電容器移動(dòng)到更靠近輸出級(jí)的位置，其回路面積就大約只剩原來的一半，而電磁干擾就降低了約 6dB。如：使用線性電源時(shí)要加散熱片，提高電源模塊的負(fù)載，確保不小于10%的額定負(fù)載，降低環(huán)境溫度，保持散熱良好。而這位設(shè)計(jì)者顯然不太懂得其中的道理，他稱那個(gè)電容為“魔法帽子”，而事實(shí)上我們只是減小了開關(guān)節(jié)點(diǎn)的回路面積。

開關(guān)電源大致由主電路、開關(guān)電源控制電路、檢測(cè)電路、輔助電源四大部份組成。1、主電路沖擊電流限幅：限制接通電源瞬間輸入側(cè)的沖擊電流。輸入濾波器：其作用是過濾電網(wǎng)存在的雜波及阻礙本機(jī)產(chǎn)生的雜波反饋回電網(wǎng)。整流與濾波：將電網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑的直流電。逆變：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開關(guān)電源的核心部分。輸出整流與濾波：根據(jù)負(fù)載需要，提供穩(wěn)定可靠的直流電源。2、控制電路一方面從輸出端取樣，與設(shè)定值進(jìn)行比較，然后去控制逆變器，改變其脈寬或脈頻，使輸出穩(wěn)定，另一方面，根據(jù)測(cè)試電路提供的數(shù)據(jù)，經(jīng)保護(hù)電路鑒別，提供控制電路對(duì)電源進(jìn)行各種保護(hù)措施。3、檢測(cè)電路提供保護(hù)電路中正在運(yùn)行中各種參數(shù)和各種儀表數(shù)據(jù)。若倆個(gè)模塊的參數(shù)完全相同時(shí)（較大輸出電壓和輸出阻抗，負(fù)載特性曲線重合），則能實(shí)現(xiàn)負(fù)載電流均勻分配。4、輔助電源實(shí)現(xiàn)電源的軟件（遠(yuǎn)程）啟動(dòng)，為保護(hù)電路和控制電路（PWM等芯片）工作供電。