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Y电容的作用

2024-08-21 17:38
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       最近有很多新闻说到有些人因为手机充电器而触电身亡,那我们有些时候手机没电着急打电话时,如果在潮湿的环境下,接触电话的皮肤会偶尔感觉到电流流过,那这个也是触电吗?

       其实接触正在充电手机的皮肤感觉到漏电未必会导致触电,我们在手机充电时感觉到漏电的主要原因就出在充电器中的Y电容上;有学过开关电源的朋友应该都知道:开关电源有高压和低压两个部分组成,而跨接这两个部分的器件主要就三类,它们分别为:变压器、光电耦合器和Y电容。

        变压器和光电耦合器属于电气隔离器件,简单说就是这两个器件的两端不会让高压电直接流入低压端,而Y电容就有些不同,我们知道电容的特性是通交隔直,也就是说直流电是不能通过的,但是交流电却可以通过;所以我们使用充电器时,如果充电器的设计不符合充电器的泄露电流极限小于0.25mA时或者制作工艺不合格时,充电器的高压部分很容易产生高频信号,这个高频信号就能通过Y电容流入到低压端,当我们接触到手机时,如果环境比较潮湿,那么就会有微小的电流流入体内,皮肤比较敏感的人就会感觉到漏电。

       最近还看到一个新闻说使用山寨充电器时,手机的触摸屏无法使用,我觉得导致触摸屏不能使用的原因应该是山寨充电器中没有使用Y电容,或者说使用的是不合规格的Y电容;我们简单说一下手机充电时的情景,如下图所示:

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      我们现在的充电器一般都采用集成芯片,由芯片IC控制开关管的导致和截止,开关频率一般能达到60~130KHz;由于开关电源工作在高频状态下,那么它就会产生高频干扰问题;我们充电器开关管在高速导通和闭合时就如一个高频干扰源;从上图中,我们可以看到这些高频信号会通过变压器耦合到低压端,再到我们的手机,最后经过空间传播从大地流回去,这样就形成了一个干扰信号回路,干扰强度大小和上图中回路包围的面积成正比,回路面积越大,那么干扰也就越大,为了解决这个高频干扰问题,我们都会在电源中加入Y电容,在加入Y电容后,我们的信号传播途径就如下图所示:

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      加入Y电容后,我们可以看到整个干扰信号回路面积就会变小, 这样对外干扰的强度也就减小,干扰的强度也就得到了改善。

        可见,我们电源中的Y电容主要起到滤除高频波,防止干扰,提高电源质量的作用。


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