Zistite, ako Y kondenzátory potláčajú EMI v spínaných napájacích zdrojoch (SMPS), v ovládačoch LED diód a v priemyselných napájacích systémoch, a naučte sa dôležité tipy na výber pre lepší výkon EMC a bezpečnosť.
1. Prehľad produktu
Y kondenzátory predstavujú skupinu bezpečnostne certifikovaných komponentov, ktoré sú špeciálne navrhnuté na potlačenie elektromagnetickej interference (EMI) v spoločnom režime. Sú pripojené medzi striedavou sieťou (L/N) a zemou (FG). Keďže sú priamo pripojené k zemi, akákoľvek chyba Y kondenzátora môže predstavovať bezpečnostné riziko. Preto musia spĺňať prísne medzinárodné bezpečnostné normy, ako napríklad UL, VDE a CQC.
Y kondenzátory sú rozdelené do nasledujúcich tried:
Typ Y1: Navrhnutý pre aplikácie s vysokou izoláciou (AC 250V, ≥ 4000V), typicky používaný v priemyselných alebo systémoch so zosilnenou izoláciou;
Y2 typ: Navrhnutý pre všeobecné spotrebičské elektronické zariadenia (AC 250V, ≥ 2500V).
Na rozdiel od X kondenzátorov, ktoré filtrovajú diferenciálny šum, Y kondenzátory sú optimalizované na potlačenie vysokofrekvenčného šumu v spoločnom režime, najmä v rozsahu vodivého šumu 150 kHz – 30 MHz.
2. EMI vo spínačových zdrojoch a funkcia Y kondenzátorov
Vo spínačových zdrojoch (SMPS) generujú vysokofrekvenčný šum rýchlo spínané komponenty ako napríklad MOSFET-y. Tento šum môže putovať cez sieťové vedenie alebo sa vyžarovať do okolia, čím ovplyvňuje blízke zariadenia a môže mať za následok neúspech pri testoch EMC.
Šum v spoločnom režime vzniká v dôsledku vysokofrekvenčných potenciálových rozdielov medzi zemou a vnútornými uzlami zariadenia. Ak nie je vhodne kontrolovaný, môže viesť ku chybám pri komunikácii, nesprávnemu fungovaniu senzorov alebo resetovaniu systému.
Y kondenzátory:
Spolupracujú s bežnými potlačovými cievkami, aby vytvorili efektívne EMI filtre;
Zabezpečujú cestu s nízkou impedanciou na odvádzanie vysokofrekvenčného šumu do zeme;
Výrazne znížiť amplitúdu vodivého šumu v spoločnom režime, čím sa dosiahne súlad so štandardmi EMI, ako napríklad EN 55032 alebo CISPR 32.
Pri výberu a usporiadaní Y kondenzátorov v AC-DC moduloch je dôležité zabezpečiť úspešné prejdenie testov vodivých emisií a zároveň bezpečnosť výsledného produktu.
3. Smernice pre výber Y kondenzátorov
Bezpečnostné zařadenie
Použite Y1 kondenzátory pre priemyselné alebo systémy s posilnenou izoláciou;
Použite Y2 kondenzátory v spotrebiteľských alebo prenosných aplikáciách na vyváženie nákladov a výkonu.
Rozsah kapacity
Zvyčajne medzi 470 pF a 4700 pF;
Celková kapacita musí udržať únikový prúd pod hranicami bezpečnosti (napr. <0,75 mA), aby sa predišlo nebezpečenstvu úrazu alebo vypnutiu RCD chráničky.
Dielektrický materiál a spoľahlivosť
Keramické kondenzátory sú bežne používané vďaka svojmu vysokofrekvenčnému výkonu a stabilitám;
Fóliové kondenzátory môžu byť v prostredí s vysokou vlhkosťou alebo vysokou teplotou preferované.
Úvahy o usporiadaní
Umiestnite Y kondenzátory blízko vstupu EMI filtra;
Použite krátke a široké spoje na doske plošných okruhov (PCB) na zníženie parazitnej indukčnosti a zlepšenie účinnosti filtrovania.
4. Štúdia prípadu: Návrh Y kondenzátora v LED driveroch
V LED driveroch Y kondenzátory zohrávajú dôležitú úlohu pri dodržaní noriem EMI. Tieto systémy sú citlivé na rušenie a nedostatočné potlačenie EMI môže spôsobiť blikanie alebo nepravidelný chod.
V jednom návrhu LED osvetlenia boli do vstupného filtra pridané dva Y2 kondenzátory s kapacitou 2200pF. Tým sa znížil šum v spoločnom režime o viac ako 15 dB, čo zabezpečilo, že produkt s voľným okrajom spĺňa normu EN55015 Class B.
5. Záver
Y kondenzátory sú neoddeliteľnou súčasťou moderných návrhov na potlačenie EMI. Ich správne použitie zvyšuje spoľahlivosť, bezpečnosť a dodržiavanie predpisov na trhu. Od spotrebného elektronického tovaru po priemyselné energetické systémy, výber správneho Y kondenzátora zabezpečuje dlhodobú stabilitu a optimálny výkon EMI.
Kondenzátory Y | Potlačenie EMI | Kondenzátory Y1/Y2 | Návrh filtra EMC | Odporúchanie pre zdroj napájania
EN
