EMC rectification commonly used devices - Part I - capacitors

Introduction:

This article is the first part of EUTTEST's EMC rectification of commonly used devices, mainly introduces the types of capacitors, characteristics, operating frequency, as well as common X-capacitor and Y-capacitor characteristics of the introduction.

电容的种类及其工作频率：

我们在硬件研发过程种最常见的电容器以及工作频率如下表所示：

电容的特性：

电容是一种常见的电子元器件，我们可以用它来设计电路，还可以用来整改EMC问题。另外它还有以下两种特性值得我们考虑和选择使用。

成本低：

因为电容器很常见，所以它的价格低廉，采购成本非常低。

通高频阻低频：

电容器的主要特性是高频电流信号能轻易通过，但低频信号因为容抗的存在将很难通过甚至无法导通。

电容器的容抗计算公式如下：

电容器的容抗计算公式

Xc是电容器的容抗

F是工作频率

C是电容量

Xc与f 成反比，当频率f很小时，容抗Xc将会非常大，导致信号无法通过，阻低频；

Xc与f 成反比，当频率f很大时，容抗Xc将会非常小，导致信号能够通过，通高频。

几种不同的电容连接方式：

由于电容对于高频信号是短路导通，因此我们可以利用电容的这种特性，将信号上的高频电流导到接地上，并且不会影响到信号线的时钟频率。

电容的作用是将高频噪声的能量导流到接地金属上，因此其本身并不会衰减噪声能量，而电容连接的接地大小就变成很重要。

但我们也要注意几种不同的电容连接方式:

• 带通电容：可以滤除信号线上的高频噪声，电容值一般为 1000pF-10pF，电容值的选择必须注意是否会影响信号质量。例如后面所讲的X电容和Y电容。
• 去耦电容：可以滤除电源的噪声，电容值一般为 0.1uF，
• 整流电容：可以提供稳压的作用，电容值一般为1uF-10uF，通常在整流桥等大电流消耗的地方焊接。

X电容及Y电容：

X电容及Y电容常用于电源滤波上，例如电波暗室或屏蔽室的滤波器，工程师自己设计的交流和直流电源滤波器等都会使用。由于电源大多是具有高电压及大电流，所以行业内通常要求X及Y电容符合IEC 60384第二版表II之规定。

X电容：

当X电容容值较高时，IEC 60065 安规测试标准要求插头拔离电源后，电容两个引脚之间的放电容量在 1至2秒内不能超过IEC 60065（0.7mA峰值约34V）的规定 。一般不超过1uF容值的X电容都可以符合上述要求。常见的X电容如下图所示，它们根据容量会有体积的变化。

常见的X电容

如何使用X电容？

将X电容直接跨接在L和N线上即可使用。

在L和N线上跨接X电容

X电容常用于differential mode interference的EMC整改。

Y电容：

当X电容容值较高时，IEC 60065 安规测试标准要求插头拔离电源后，电容两个引脚之间的泄露电流不能超出IEC 60065（0.7mA峰值）的规定 。一般不超过4700uF容值的Y电容都可以符合上述要求。常见的Y电容如下图所示，它们根据容量会有体积的变化。

常见的Y电容

如何使用Y电容？

将Y电容直接跨接在L-GND或N-GND上即可使用。

在L-GND或N-GND上跨接Y电容

如上图所示，高频EMC信号将通过Y电容流到GND接地点上。Y电容常用于common-mode interference的EMC整改。

如何确定选择Y电容还是X电容？

当了解以上基础知识后，我们就需要根据EMC整改和调试需要来选择正确的电容器。从上节内容得知，X电容与Y电容的连接方式是不同的，所以我们需要先确认EMC问题来自于共模干扰还是差模干扰，如果我们使用EUTTEST推荐的传导共模差模分离器，您将很快得到共模和差模分离后的信号对比，然后根据共模干扰使用Y电容，差模干扰使用X电容的原则即可解决EMC问题。

结语：

此外还有很多种的元器件可以用于EMC整改，您可以点击以下链接查看更多信息。

• EMC整改常用器件-第一部分-电容 （本文）
• EMC整改常用器件-第二部分-电感
• EMC整改常用器件-第三部分-铁氧体磁环及磁珠
• EMC整改常用器件-第四部分-电磁屏蔽薄膜贴片
• EMC整改常用器件-第五部分-铜箔及铝箔
• EMC整改常用器件-第六部分-铜编织带和接地线
• EMC整改常用器件-第六部分-导电油漆和金属片