安规元器件基本知识

安规元器件基本知识第一页，共56页。一，安规电容各种电容器图片第二页，共56页。何為直流电容器直流电容器是一种主要设计用于直流电压的电容器直流电容器不适合用于交流电源﹐但可用于含有脉冲或交流成份的交流电压电路。不论用于何种电路﹐连续施加在电容器上的最大直流电压或最大交流电压有效值或脉冲电压的峰值不可超过电容器的额定电压。第三页，共56页。何為交流电容器交流电容器是一种主要设计用于工频交流电压的电容器﹐它可以用在交流电源，交流电容器可以用在与电容器额定电压交流有效值相同电压的直流电源第四页，共56页。AC交流安规电容器包括三层意思:1.使用于交流电路上

2.符合安规测试规范

3.具有电容器的特性第五页，共56页。X电容和Y电容的位置根据IEC60384-14，电容器分为X电容和Y电容X电容是指跨于L-N之间的电容Y电容是指跨于L-G/N-G之间的电容（L=LINEN=NEUTRALG=GROUND）火线零线间的是X电容，火线与地线间的是Y电容第六页，共56页。电路图示X电容和Y电容在电路中的位置X电容Y电容LNG第七页，共56页。安规电容的安全

安规电容是指用于这样的场合，即电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全。安規電容通常只用于抗干擾電路中的濾波作用。安规电容的放电和普通电容不一样，普通电容在外部电源断开后电荷会保留很长时间，如果用手触摸就会被电到，而安规电容则没这个问题。处于安全考虑和EMC考虑，一般在电源入口建议加上安规电容。在交流电源输入端,一般需要增加3个安全电容来抑制EMI传导干扰。它们用在电源滤波器里，起到电源滤波作用，分别对共模，差模干扰起滤波作用。第八页，共56页。安规电容的安全

至于安规标准各个国家有一些差别，但额定电压无非就是250和400。各大厂家做的安规电容就是要满足这个安规标准的需求，一个安规电容可以满足Y电容的要求，也有可以做成满足X电容要求。所以就有的安规电容上标X1Y1,X1Y2...等。一般安规电容内部包含了若干个X电容和Y电容，一般为1个X电容，两个Y电容，具体看外标参数。

容量计算：一般两级X电容，前一级用0.47uF,第二级用0.1uF；单级则用0.47uF（电容容量的大小和电源的功率无直接关系）第九页，共56页。X1Y2的原因

由于电容器的用途具有上述三种功能,因此一般作安规测试时,元件需同时通过X电容和Y电容的测试标准.

例如X1/Y2代表元件同时符合X电容和Y电容的测试标准第十页，共56页。X电容的分类小类使用时的峰值脉冲电压KV绝缘类型IEC664应用耐久性试验前施加的峰值脉冲电压UpKVX1>2.5≦4.0Ⅲ高脉冲应用CR≦1.0μF,4CR>1.0μF,4/X2≦2.5Ⅱ一般用途CR≦1.0μF,2.5CR>1.0μF,2.5/X3≦1.2—一般用途—第十一页，共56页。X电容介绍

在火线和零线抑制之间并联的电容,一般称之为X电容。由于这个电容连接的位置也比较关键,同样需要符合相关安全标准。X电容同样也属于安全电容之一。根据实际需要,X电容的容值允许比Y电容的容值大,但此时必须在X电容的两端并联一个安全电阻,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。安全标准规定,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)必须小于原来额定工作电压的30%。第十二页，共56页。X电容介绍

作为安全电容之一的X电容,也要求必须取得安全检测机构的认证。X电容一般都标有安全认证标志和耐压AC250V或AC275V字样,但其真正的直流耐压高达2000V以上,使用的时候不要随意使用标称耐压AC250V或者DC400V之类的的普通电容来代用。

通常,X电容多选用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。普通电容纹波电流的指标都很低,动态内阻较高。用普通电容代替X电容,除了电容耐压无法满足标准之外,纹波电流指标也难以符合要求。第十三页，共56页。Y类电容器的分类小类跨接的绝缘类型額定电压V耐久性试验前施加的峰值脉冲电压KVDCY1双重绝缘或增强绝缘≦2508.0Y2基本绝缘或辅助绝缘≧150≦2505.0Y3基本绝缘或辅助绝缘≧150≦250—Y4基本绝缘或辅助绝缘<150—第十四页，共56页。Y电容介绍

在火线和地线之间以及在零线和地线之间并接的电容,一般统称为Y电容。这两个Y电容连接的位置比较关键,必须需要符合相关安全标准,以防引起电子设备漏电或机壳带电,容易危及人身安全及生命。它们都属于安全电容,从而要求电容值不能偏大,而耐压必须较高。一般情况下,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）。第十五页，共56页。Y电容介绍Y电容的电容量必须受到限制，从而达到控制在额定频率及额定电压作用下，流过它的漏电流的大小和对系统EMC性能影响的目的。GJB151规定Y电容的容量应不大于0.1uF。Y电容除符合相应的电网电压耐压外，还要求这种电容器在电气和机械性能方面有足够的安全余量，避免在极端恶劣环境条件下出现击穿短路现象，Y电容的耐压性能对保护人身安全具有重要意义。

特别指出：作为安全电容的Y电容,要求必须取得安全检测机构的认证。Y电容外观多为橙色或蓝色,一般都标有安全认证标志（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。必须强调,Y电容不得随意使用标称耐压AC250V或者DC400V之类的普通电容来代用。第十六页，共56页。安规电容使用额定电压小于150V时,可用Y4电容.Y1或Y2电容可以使用于双重绝缘的场合，额定电压大于150V,小于等于250V时,用Y1电容;额定电压小于150V时,可用Y2电容.

两个额定值相同的Y2可以充当一个Y1使用;两个额定值相同的Y4可以充当一个Y2使用.第十七页，共56页。安规选择应注意的地方一.抑制电源电磁干扰用电容器当在电源跨线电路中使用电容器来消除噪音时，不仅仅只有正常电压，还必须考虑到异常的脉冲电压（如闪电）的产生，这可能会导致电容器冒烟或者起火。所以，跨线电容器的安全标准对于在不同国家有严格规定，故必须使用经过安全认证的电容器。第十八页，共56页。安规选择应注意的地方二.不允许将直流电容器用作跨线电容器使用：

对于X2类抑制电源电磁干扰用电容器应适用于在电容器失效时不会导致电击危险的场合，如电源跨线路连接，可承受2.5kV的脉冲电压。

对于Y2类抑制电源电磁干扰用电容器应适用于在电容器失效时不会导致电击危险的场合，用于电源跨线路连接时，能承受5kV的脉冲电压冲击，不致发生击穿现象。第十九页，共56页。电压有区别一般通用电压.

1.北美–US,Canada120V,60Hz

2.中南美–220V较多,有的国家也有120V

3.欧盟–230V,50Hz(因为英国原本是240V,其他西欧国家为220V,因此折中220V)

4.东欧–一般为220V,50Hz

5.日本–100V,50HZ澳洲,纽西兰–240V,50Hz

6.其他国家以220V居多.如:中国,韩国,东南亚国家.第二十页，共56页。安规电容容量的限制电容的电容量必须受到限制，从而达到控制在额定频率及额定电压作用下，流过它的漏电流的大小和对系统EMC性能影响的目的。GJB151规定Y电容的容量应不大于0.1uF。第二十一页，共56页。二，压敏电阻

压敏电阻广泛的被应用在电子线路中，来保护因为电力供应系统的瞬时电压突变所可能对电路的伤害。当高压来到时，压敏电阻的电阻降低而将电流予以分流，防止受到过大的瞬时电压破坏或干扰，因而保护了敏感的电子组件。第二十二页，共56页。压敏的作用

当电源为220V时压敏电阻的阻值是无穷大，当峰值电压超过470V时（220V电压的峰值是311V）压敏电阻立刻击穿短路，保险丝也会熔断，高电压就进不去设备端，从而有效保护电子电路不受侵害。更换压敏电阻时在电阻体上需裹上绝缘材料加以保护，以防飞弧。使用压敏电阻时之前必须加装保险丝，压敏电阻一但击穿短路是不可恢复的，必须更换。正常的压敏电阻用万用表测量是无穷大的。第二十三页，共56页。压敏电阻图片第二十四页，共56页。压敏电阻标称参数

压敏电阻用字母“MY”表示，如加J为家用，后面的字母W、G、P、L、H、Z、B、C、N、K分别用于稳压、过压保护、高频电路、防雷、灭弧、消噪、补偿、消磁、高能或高可靠等方面。压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌电能量，但不能承受毫安级以上的持续电流，在用作过压保护时必须考虑到这一点。第二十五页，共56页。

压敏电阻的主要参数1、残压：压敏电阻在通过规定波形的大电流时其两端出现的最高峰值电压。2、通流容量：按规定时间间隔与次数在压敏电阻上施加规定波形电流后，压敏电阻参考电压的变化率仍在规定范围内所能通过的最大电流幅值。3、泄漏电流：在参考电压的作用下，压敏电阻中流过的电流。4、额定工作电压：允许长期连续施加在压敏电阻两端的工频电压的有效值。而压敏电阻在吸收暂态过电压能量后自身温度升高，在此电压下能正常冷却，不会发热损坏。

第二十六页，共56页。三，熔断器（保险管）

它是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件。保险管其实就是一种短路保护器，广泛用于配电系统和控制系统，主要进行短路保护或严重过载保护第二十七页，共56页。保险管的工作原理

保险丝通电时，由电能转换的热量使可熔体的温度上升。正常工作电流或允许的过载电流通过时，产生的热量通过可熔体、外壳体向周围环境辐射，通过对流、传导等方式散发的热量与产生的热量逐渐达到平衡。如果产生的热量大于散发的热量，多余的热量就逐渐积聚在可熔体上，使可熔体温度上升；当温度达到和超过可熔体的熔点时，就会使可熔体熔化、熔断而切断电流，起到了安全保护电路的作用。

第二十八页，共56页。熔断器的分类

熔断器根据使用电压可分为高压熔断器和低压熔断器。根据保护对象可分为保护变压器用和一般电气设备用的熔断器、保护电压互感器的熔断器、保护电力电容器的熔断器、保护半导体元件的熔断器、保护电动机的熔断器和保护家用电器的熔断器等。根据结构可分为敞开式、半封闭式、管式和喷射式熔断器。

第二十九页，共56页。保险管的分类1、按外型尺寸分为：φ2、φ3、φ4、φ5、φ6及其它。2、按熔断特性分为：快速熔断型、中等延时熔断型、延时熔断型。（还可分特快、强延时）。3、按分断能力分为：低分断型、高分断型（还可分增强分断型）。4、按安全标准（或使用地区）分为：UL/CSA（北美）规格、IEC（中国、欧洲等）规格、MIT/KTL（日本/韩国）规格等。

第三十页，共56页。保险管标示

快断标志电流值高分断能力电压值电压

FF：表示非常快速动作。

F：表示快速动作。

M：表示适度延时。

T：表示延时。

TT：表示长延时。

H：表示高分断能力。L：表示低分断能力。F3H250V第三十一页，共56页。保险管的作用

保险丝是一种安全元件，它的质量直接关系到人身和财产的安全。作为一个安全元件必需经过有关机构的认证,才能生产，销售和使用。许多国家（地区）都对保险丝有各自的认证要求,经过认证并具有相应标记的保险丝才会被允许进入该国（地区）市场.

1、正常情况下，保险丝在电路中起连接电路作用。

2、非正常（超负载）情况下，保险丝做为电路中的安

全保护元件，通过自身熔断安全切断并保护电路。

第三十二页，共56页。保险丝的特性术语1、额定电流：保险丝管的公称工作电流（正常条件下，保险丝长期维持正常工作的最大电流）。

2、额定电压：保险丝的公称工作电压（保险丝断开瞬间，能安全承受的最大电压）。选用保险丝时，被选用保险丝的额定电压，应大于被保护回路的输入电压。

3、分断能力：当电路中出现很大的过载电流（如强短路）时，保险丝能安全切断（分断）电路的最大电流。它是保险丝最重要的安全指标。安全分断是指在分断电路中不发生喷溅、燃烧、爆炸等危及周围元、部件以至人身安全的现象。

第三十三页，共56页。保险丝的特性术语4、过载能力(承载能力)：保险丝能在规定时间内维持工作的最大过载电流。当流经保险丝的电流超过额定电流时，一段时间后熔体温度将逐渐上升以至最后被熔断。

UL标准规定：保险丝维持工作4小时以上，最大不熔断电流是额定电流的110%（微型保险丝管为100%）

IEC标准规定：保险丝维持工作1小时以上，最大不熔断电流是额定电流的150%第三十四页，共56页。什么安规认证

随着我国经济的高速发展，人们的生活水平不断提高，电子产品大量进入家庭，由于这些设备存在触电、火灾、有害辐射、化学、爆炸及机械伤人的危险，为了保护用户的生命财产安全，维护消费者利益，促进企业提高产品质量，国家相继制定了有关产品的安全标准，将上述危险减到最小，并通过立法保证安全标准的贯彻执行。被国家认可的国家认证机构，对通过有关检验的电子产品，予以认可，承认这些产品符合有关安全标准。第三十五页，共56页。国家认证机构

是颁发或授权表明设备符合规定标准的国家级许可证或国家级合格标志的组织。在我国，中国电工产品认证委员会（CCEE）是经过国务院标准化行政主管部门---国家质量技术监督局授权，国家进出口商品检验局和国际电工委员会中国国家委员会认可，代表中国参加国际电工委员会电工产品安全认证组织（IECEE）的唯一机构。第三十六页，共56页。电源的安规认证

安全标准是以保障使用者的生命财产安全为出发点，对电子电器产品在原材料的绝缘、阻燃等方面作出了严格的规定。符合安全规格的产品，不仅要求产品本身符合安全标准，也要求生产厂商有完善的安全生产、质量保证体系。我国的国家标准GB4943-1005《信息技术设备（包括电气设备）的安全》。安全认证主要包括爬电距离、抗电强度、漏电流和温度四方面的要求：第三十七页，共56页。1、爬电距离：

指沿绝缘表面测得的两个导电零件之间或导电零件与设备界面之间的最短距离，强调爬电距离是为了防止器件间或器件与地之间打火威胁人身安全。2、抗电强度：

指在交流输入线之间或交流输入与机壳之间将零电压增加到1500V交流或2200V直流时，不击穿或拉电弧。第三十八页，共56页。3、漏电流：

通过隔离变压器在电源的火线或零线与易触及的金属之间串接电流表，开关电源的漏电流在260V交流输入下不应超过3.5mA。4、温度：

安全标准对电子电器的求很严，并要求材料有阻燃性，开关电源的内部温升不应超过65℃，比如环境温度是25℃，电源元器件的温度应小于90℃。第三十九页，共56页。安规产品和非安规产品的区别1，经安规认证的产品在元件、材料的绝缘、阻燃等方面进行了严格的规定，但产品是符合安规的并不代表性能的好坏。2，由于安全认证的申请时间较长，还有严格的限制和要求，象我国的CCE