Dowiedz się, jak kondensatory Y tłumią EMI w zasilaczach impulsowych, napędach LED i przemysłowych systemach zasilania oraz poznaj kluczowe wskazówki dotyczące wyboru dla lepszej wydajności EMC i bezpieczeństwa.
1. Przegląd produktu
Kondensatory typu Y to klasa certyfikowanych komponentów bezpieczeństwa zaprojektowanych specjalnie w celu tłumienia wspólnego trybu zakłóceń elektromagnetycznych (EMI). Są one podłączone pomiędzy linią prądu przemiennego (L/N) a masą (FG). Ponieważ są bezpośrednio podłączone do ziemi, każda awaria kondensatora typu Y może stwarzać zagrożenie bezpieczeństwa. Dlatego też muszą one spełniać rygorystyczne międzynarodowe normy bezpieczeństwa takie jak UL, VDE i CQC.
Kondensatory typu Y dzielą się na:
Typ Y1: Przeznaczone do zastosowań z wysoką izolacją (prąd przemienny 250V, ≥ 4000V), zazwyczaj stosowane w systemach przemysłowych lub z podwójną izolacją;
Typ Y2: Przeznaczony do ogólnego użytku w elektronice konsumenckiej (AC 250V, ≥ 2500V).
W przeciwieństwie do kondensatorów X, które filtrują zakłócenia w trybie różnicowym, kondensatory Y są zoptymalizowane pod kątem tłumienia zakłóceń elektromagnetycznych w trybie wspólnym, szczególnie w zakresie zakłóceń przewodzonych od 150 kHz do 30 MHz.
2. Zmiany EMI w zasilaczach impulsowych i funkcja kondensatorów Y
W zasilaczach impulsowych (SMPS) elementy szybko przełączające, takie jak tranzystory MOSFET, generują EMI. Ten szum może przenosić się przez linie zasilania lub promieniować na zewnątrz, wpływając na działanie pobliskiego sprzętu i potencjalnie powodując nieprzejście testów EMC.
Zakłócenia w trybie wspólnym wynikają z różnicy potencjałów o wysokiej częstotliwości pomiędzy masą a wewnętrznymi węzłami urządzenia. Jeżeli nie zostaną odpowiednio ograniczone, mogą prowadzić do błędów komunikacji, błędnego działania czujników lub resetowania systemu.
Kondensatory Y:
Działają razem z dławikami w trybie wspólnym tworząc skuteczne filtry EMI;
Zapewniają ścieżkę o niskim impendancji do odprowadzenia zakłóceń o wysokiej częstotliwości do masy;
Znacznie zmniejszają amplitudę wspólnego zakłócenia przewodzonego, umożliwiając zgodność ze standardami kompatybilności elektromagnetycznej takimi jak EN 55032 lub CISPR 32.
W modułach zasilaczy AC-DC, prawidłowy dobór i rozmieszczenie kondensatorów Y jest kluczowy dla przejścia testów emisji przewodzonej oraz zapewnienia bezpieczeństwa produktu.
3. Wytyczne doboru kondensatorów Y
Klasyfikacja bezpieczeństwa
Stosuj kondensatory Y1 w systemach przemysłowych lub z izolacją wzmacnianą;
Stosuj kondensatory Y2 w aplikacjach konsumenckich lub przenośnych, aby zrównoważyć koszt i wydajność.
Zakres pojemności
Zazwyczaj pomiędzy 470pF a 4700pF;
Całkowita pojemność musi utrzymywać prąd upływu poniżej limitów bezpieczeństwa (np. <0,75mA), aby uniknąć zagrożenia porażeniem lub zadziałania wyłącznika różnicowoprądowego.
Materiał dielektryka i niezawodność
Kondensatory ceramiczne są szeroko stosowane dzięki swojej pracy na wysokich częstotliwościach oraz stabilności;
Kondensatory foliowe mogą być preferowane w środowiskach o dużej wilgotności lub wysokiej temperaturze.
Uwagi dotyczące układu
Umieść kondensatory typu Y blisko wejścia filtra EMI;
Stosuj krótkie i szerokie ścieżki PCB, aby zredukować indukcyjność pasożytniczą i poprawić skuteczność filtracji.
4. Studium przypadku: Projekt kondensatorów Y w zasilaczach LED
W zasilaczach LED kondensatory typu Y odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu zgodności z normami EMI. Systemy te są wrażliwe na zakłócenia, a słabe tłumienie EMI może prowadzić do migotania lub niestabilnej pracy.
W jednym z projektów oświetlenia LED dodano dwa kondensatory Y2 o pojemności 2200 pF do filtra wejściowego. Spowodowało to obniżenie zakłóceń wspólnego trybu o ponad 15 dB, co zagwarantowało zgodność produktu z normą EN55015 Class B z zapasem.
5. wniosek
Kondensatory typu Y są niezastąpionymi elementami współczesnych projektów tłumienia EMI. Ich właściwe stosowanie zwiększa niezawodność, bezpieczeństwo i zgodność produktu z wymogami rynkowymi. Od elektroniki użytkowej po systemy energetyczne przemysłowe, dobór odpowiedniego kondensatora Y zapewnia długoterminową stabilność i optymalną pracę pod względem EMI.
Kondensatory Y | Tłumienie EMI | Kondensatory Y1/Y2 | Projektowanie filtrów EMC | Zabezpieczenie zasilaczy przed zakłóceniami
EN
