什么是電源的安規(guī)認證
一、什么是安規(guī)認證
隨著我國經濟的高速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，電子產品大量進入家庭，由于這些設備存在觸電、火災、有害輻射、化學、爆炸及機械傷人的危險，為了保護用戶的生命財產安全，維護消費者利益，促進企業(yè)提高產品質量，國家相繼制定了有關產品的安全標準，將上述危險減到最小，并通過立法保證安全標準的貫徹執(zhí)行。被國家認可的國家認證機構，對通過有關檢驗的電子產品，予以認可，承認這些產品符合有關安全標準。
二、 國家認證機構
是頒發(fā)或授權表明設備符合規(guī)定標準的國家級許可證或國家級合格標志的組織。在我國，中國電工產品認證委員會（CCEE）是經過國務院標準化行政主管部門---國家質量技術監(jiān)督局授權，國家進出口商品檢驗局和國際電工委員會中國國家委員會認可，代表中國參加國際電工委員會電工產品安全認證組織（IECEE）的唯一機構。
下表是部分常見安全認證機構標志：
三、國家質量技術監(jiān)督局1999年第八號公告：自2000年5月29日起電腦電源的生產、銷售及
使用強制實施安全認證及監(jiān)督管理。其實大多數(shù)工業(yè)發(fā)達國家對于電氣產品的安全標準都有法律作保障。不經安全檢驗合格或認證合格的產品不得在市場銷售，甚至要追究法律責任，我國標準化法第14條也規(guī)定：”不符合強制性標準的產品，禁止生產、銷售和進口”，第20條還規(guī)定”生產、銷售、進口不符合強制性標準的產品，由法律、行政法規(guī)規(guī)定的行政主管部門依法處理；造成嚴重后果構成犯罪的，對直接責任人依法追究刑事責任。”由此可知，在國家質量技術監(jiān)督局的強制監(jiān)督管理下，未經認證的開關電源將沒有市場，經過安全認證合格的電源的生產、銷售和使用才會受到法律的保護。
四、開關電源安全標準的主要內容
安全標準是以保障使用者的生命財產安全為出發(fā)點，對電子電器產品在原材料的絕緣、阻燃等方面作出了嚴格的規(guī)定。符合安全規(guī)格的產品，不僅要求產品本身符合安全標準，也要求生產廠商有完善的安全生產、質量保證體系。我國的國家標準是GB4943-1005《信息技術設備（包括電氣設備）的安全》。安全認證主要包括爬電距離、抗電強度、漏電流和溫度四方面的要求。
1、爬電距離：指沿絕緣表面測得的兩個導電零件之間或導電零件與設備界面之間的最短距離，強調爬 電距離是為了防止器件間或器件與地之間打火威脅人身安全。
2、抗電強度：指在交流輸入線之間或交流輸入與機殼之間將零電壓增加到1500V交流或2200V直流時， 不擊穿或拉電弧。
3、漏電流： 通過隔離變壓器在電源的火線或零線與易觸及的金屬之間串接電流表，開關電源的漏電 流在260V交流輸入下不應超過3.5mA。
4、溫 度： 安全標準對電子電器的求很嚴，并要求材料有阻燃性，開關電源的內部溫升不應超過65 ℃，比如環(huán)境溫度是25℃，電源元器件的溫度應小于90℃。
5、安規(guī)產品與非安規(guī)產品的區(qū)別：
1）經安規(guī)認證的產品在元件、材料的絕緣、阻燃等方面進行了嚴格的規(guī)定，但產品是符合安規(guī)的并不 代表性能的好壞。
2）由于安全認證的申請時間較長，還有嚴格的限制和要求，象我國的CCEE認證，不僅送檢產品本身要 符合CCEE標準，同時要求工廠要相對完善（類似ISO9000審核）的品質保證體系，以保證大批量生 產時，每一個產品都市符合CCEE的要求；不僅如此，還要接受CCEE機構定期和不定期的質量監(jiān)督及 檢查�；谶@原因，在申請安全認證時，廠家都會考慮產品本身的完善性和實用性。因為安全認證 申請后，不得隨意作任何變更、替代或修改，所以相對的講，安規(guī)產品的起點會較非安規(guī)產品高出 許多。非安規(guī)電源，在積塵、潮濕、高溫、雷電、震動等情況下、容易出現(xiàn)短路現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)短 路，非安規(guī)電源極易引起火災，嚴重影響用戶的生命財產安全，所以，世界各國對安規(guī)標準執(zhí)行得 非常嚴格。
根據(jù)IEC 60384-14，電容器分為X電容及Y電容， 1. X電容是指跨于L-N之間的電容器， 2. Y電容是指跨于L-G/N-G之間的電容器。 (L=Line, N="Neutral", G="Ground")
X電容底下又分為X1, X2, X3，主要差別在于: 1. X1耐高壓大于2.5 kV, 小于等于4 kV, 2. X2耐高壓小于等于2.5 kV, 3. X3耐高壓小于等于1.2 kV
Y電容底下又分為Y1, Y2, Y3，Y4, 主要差別在于: 1. Y1耐高壓大于8 kV, 2. Y2耐高壓大于5 kV, 3. Y3耐高壓 n/a 4. Y4耐高壓大于2.5 kV
X,Y電容都是安規(guī)電容,火線零線間的是X電容,火線與地間的是Y電容.它們用在電源濾波器里,起到電源濾波作用,分別對共模,差模工擾起濾波作用.安規(guī)電容是指用于這樣的場合，即電容器失效后，不會導致電擊，不危及人身安全. 安規(guī)電容安全等級 應用中允許的峰值脈沖電壓 過電壓等級（IEC664） X1 >2.5kV ≤4.0kV Ⅲ X2 ≤2.5kV Ⅱ X3 ≤1.2kV —— 安規(guī)電容安全等級 絕緣類型 額定電壓范圍 Y1 雙重絕緣或加強絕緣 ≥ 250V Y2 基本絕緣或附加絕緣 ≥150V ≤250V Y3 基本絕緣或附加絕緣 ≥150V ≤250V Y4 基本絕緣或附加絕緣 <150V Y電容的電容量必須受到限制，從而達到控制在額定頻率及額定電壓作用下，流過它的漏電流的大小和對系統(tǒng)EMC性能影響的目的。GJB151規(guī)定Y電容的容量應不大于0.1uF。Y電容除符合相應的電網電壓耐壓外，還要求這種電容器在電氣和機械性能方面有足夠的安全余量，避免在極端惡劣環(huán)境條件下出現(xiàn)擊穿短路現(xiàn)象，Y電容的耐壓性能對保護人身安全具有重要意義
在濾波電路上有X電容，就是跨接L-N線；Y電容就是N-G線。在安規(guī)標準上有按脈沖電壓分X1,X2,X3電容；按絕緣等級來分Y1,Y2,Y3來分。（這些都不是按什么材質來分的，以后多學習。）至于安規(guī)標準各個國家有一些差別，但額定電壓無非就是250和400。各大廠家做的安規(guī)電容就是要滿足這個安規(guī)標準的需求，一個安規(guī)電容可以滿足Y電容的要求，也有可以做成滿足X電容要求。所以就有的安規(guī)電容上標X1Y1,X1Y2...
火線與0線之間接個電容就是是X,而火線與地線之間接個電容像個Y。由于火線與0線直接電容，受電壓峰值的影響，避免短路，比較注重的參數(shù)就是耐壓等級，在電容值上沒有定限制值。火線與地線直接電容要涉及到漏電安全的問題，因此它注重的參數(shù)就是絕緣等級，正如 james bai所說的，太大的容值電容會在電源斷電后對人對器件產生影響。
400應該是Y2電容的額定電壓值,3000v指的是峰值脈沖電壓.
其實這兩個值不是國際上常用的值,一般國際上Y2的額定電壓是250,脈沖峰值電壓是5000V.
Y2的性能比較好,esr低,頻率性能好,一般用于L或是N與地線(外殼)之間的濾波.
注意,在某些場合必須用Y電容,否則就過不了安全標準,不論是我們的3C還是IEC,CSA,DVE或是美國的UL,日本的DENA.為什么呢?因為由于Y電容的良好安全性能,所以規(guī)定如果定容實效會引起人身安全的場合必須用Y電容.大家知道,在L與G之間的電容如果失效,會導致外殼帶電,從而可能會導致人觸電,所以這種場合必須用Y電容.
400應該是Y2電容的額定電壓值,3000v指的是峰值脈沖電壓.
其實這兩個值不是國際上常用的值,一般國際上Y2的額定電壓是250,脈沖峰值電壓是5000V.
Y2的性能比較好,esr低,頻率性能好,一般用于L或是N與地線(外殼)之間的濾波.
x電容一般沒有限制,當然,從EMI來講,大一點會好些,所以,主要EMI,體積以及成本來決定.
Y電容由漏電流和EMI決定.
對于不同國家的標準,漏電流有不同要求.美國UL對漏電流要求較低,Y電容甚至可以用到110NF.但是從成本以及體積上來講,一般也不會用到這么高,但是用到幾十nf是沒問題的.
歐洲的IEC對漏電流要求較高.最嚴格的如瑞典,漏電流要求為0.25mA,所以y電容最多能用到3.2nF.但,很多國家有不同標準,如德國的漏電流分為兩級,0.5mA和3.5mA,所以最大的可以用到6.4nF和44.6nF.
所以,在漏電流允許的條件下,可以適量增加y電容,從而達到更好的EMI效果.當然,EMI能過即可,不必太高,否則會增加其它風險.
注意,在某些場合必須用Y電容,否則就過不了安全標準,不論是我們的3C還是IEC,CSA,DVE或是美國的UL,日本的DENA.為什么呢?因為由于Y電容的良好安全性能,所以規(guī)定如果定容實效會引起人身安全的場合必須用Y電容.大家知道,在L與G之間的電容如果失效,會導致外殼帶電,從而可能會導致人觸電,所以這種場合必須用Y電容.
再總結一下:
1.y電容注意漏電流大小.
2.x,y電容要滿足濾波需要,看怎樣設計濾波電路.他們會影響到THD,PFC,EMI
3.安全方面,考核x,y電容的還有三個試驗,而且是強制性的試驗:burst,surge與震鈴波試驗.其中,震鈴波試驗因為持續(xù)時間短,波形寬度小,所以能量小,因此比較容易過.但是surge和burst試驗往往不是很容易.
4.對于上述三個試驗,如果鎮(zhèn)流器或是燈管在試驗中被破壞,以至實驗后無法正常工作,則試驗失敗.否則,試驗被認為通過.試驗通過氛圍三種,一是class A,也就是說,試驗中鎮(zhèn)流器與燈工作完全正常,沒有可見的閃耀.這是最好的結果.二是class B,可以看見光抖動,或是燈熄滅,但是試驗中燈管自動恢復正常.三是class C.燈管熄滅了,而且在試驗中不能自己恢復工作,但是試驗后,斷電,再通電,燈管又正常工作了.
5.按照標準,一般來說達到C就可以了.但是很多大公司會作出跟嚴格的要求,如必須達到class B.
6.一般surge,burst失敗,無非兩種原因.一是x,y電容質量不好,試驗中被擊毀.但是這種可能性比較小,一般來說使用x2電容與y2電容,電壓應力都足以通過這兩個試驗.另外一種可能就是試驗中,浪涌電壓耦合到主電路里,早成異常,從而造成內部炸機.這種情況要具體分析.
和Y電容都是安全電容，區(qū)別是X電容接在輸入線兩端用來消除差模干擾，Y電容接在輸入線和地線之間，用來消除共模干擾 。
采用塑封的方形高壓CBB電容，CBB電容不但有更好的電氣性能，而且與電源的輸入端并聯(lián)可以有效的減小高頻脈沖對開關電源的影響。---X電容（金屬薄膜電容器）
什么是y電容－－－有高壓瓷片的。Y型電容連接在相線與地線之間。為了不超過相關安全標準限定的地線允許泄漏值，這些電容的值大約在幾nF。一般地，Y電容應連接到噪聲干擾較大的導線上
Y電容分為Y1電容和Y2電容，Y1屬于雙絕緣Y電容,用于跨接一二次側.Y2則屬于基本單絕緣Y電容,用于跨接一次側對保護大地即FG線。
安規(guī)電容是指用于這樣的場合，即電容器失效后，不會導致電擊，不危及人身安全.
安規(guī)電容安全等級 應用中允許的峰值脈沖電壓 過電壓等級（IEC664） 8Ga91 v.l 6
X1 >2.5kV ≤4.0kV
X2 ≤2.5kV
X3 ≤1.2kV
安規(guī)電容安全等級 絕緣類型 額定電壓范圍
Y1 雙重絕緣或加強絕緣 ≥ 250V
Y2 基本絕緣或附加絕緣 ≥150V ≤250V
Y3 基本絕緣或附加絕緣 ≥150V ≤250V
Y4 基本絕緣或附加絕緣 <150V
X電容抑制差模干擾
Y電容抑制共模干擾;
根據(jù)IEC 60384-14，電容器分為X電容及Y電容，
1. X電容是指跨于L-N之間的電容器。
2. Y電容是指跨于L-G/N-G之間的電容器。 (L=Line, N="Neutral", G="Ground") 。
X電容底下又分為X1, X2, X3，主要差別在于:
a. X1耐高壓大于2.5 kV, 小于等于4 kV；
b. X2耐高壓小于等于2.5 kV；
c. X3耐高壓小于等于1.2 kV；
Y電容底下又分為Y1, Y2, Y3，Y4, 主要差別在于:
a. Y1耐高壓大于8 kV；
b. Y2耐高壓大于5 kV；
c. Y3耐高壓
d. Y4耐高壓大于2.5 kV
X和Y電容都是安全電容，區(qū)別是X電容接在輸入線兩端用來消除差模干擾，Y電容接在輸入線和地線之間，用來消除共模干擾，采用塑封的方形高壓CBB電容，CBB電容不但有更好的電氣性能，而且與電源的輸入端并聯(lián)可以有效的減小高頻脈沖對開關電源的影響。---X電容（金屬薄膜電容器）；
Y電容－－－有高壓瓷片的。Y型電容連接在相線與地線之間。為了不超過相關安全標準限定的地線允許泄漏值，這些電容的值大約在幾nF。一般地，Y電容應連接到噪聲干擾較大的導線上Y電容分為Y1電容和Y2電容，Y1屬于雙絕緣Y電容,用于跨接一二次側.Y2則屬于基本單絕緣Y電容,用于跨接一次側對保護大地即FG線
安規(guī)電容通常只用于抗干擾電路中的濾波作用
獲歐亞美七國安全認證
安規(guī)電容分為x型y型，
Y電容是用于L/N連接到GND的；
Y電容又分為Y1和Y2：Y1的耐壓值為2600V, Y2有雙層保護,耐壓值為4700V。
X電容是是用于L-N之間的。
一般安規(guī)電容內部包含了若干個X電容和Y電容，一般為1個X電容，兩個Y電容，具體看外標
參數(shù)。
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保留很長時間，如
果用手觸摸就會被電到，而安規(guī)電容則沒這個問題。處于安全考慮和EMC考慮一般在電源入
口建議加上安規(guī)電容。
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