X电容和Y电容在开关电源中的位置及应用
X电容和Y电容在开关电源中的位置及应用
在开关电源设计中，X电容和Y电容是两个非常重要的安规电容，它们分别用于滤除差模干扰和共模干扰。本文将详细介绍X电容和Y电容的定义、作用以及在开关电源中的具体应用，帮助读者更好地理解这两个关键元器件的工作原理和使用场景。
X电容和Y电容定义及在开关电源中的用法
X电容作用：X电容用来消除差模干扰。主要是起滤波作用，与共模电感匹配，并联在输入的两端，滤除L、N线之间的差模信号。
在开关电源输入部位，必装X电容的，不然产品的EMI干扰时过不了。X电容是滤除差模干扰，必须要安装，容量也不能大，X电容的容量10nF-2.2μF之间。另外，这个电容在端口，接触的是高压220V。对于这个电容，是由特别的规定的，不是什么电容都可以。必须是要经过认证的安规电容。其他任何电容都不能替代他。X电容的特殊性就在这里。
Y电容：Y电容用来消除共模干扰。分别跨接在电力线两线和地之间（L-E，N-E）的电容，一般是成对出现，滤除高次谐波，防止干扰，提高输出电压质量。
Y电容在电路中用来滤除共模干扰。共模干扰：信号对大地的干扰。跨接在L与大地，或者 N与大地之间，也是EMI需要用到。Y电容的容量，跟X电容相比，要小很多，100p-4.7nF这个区间，Y电容，绝缘耐压都有几千V。
很多隔离式开关电源在初级和次级上加Y电容是为了给次级的共模电流提供一个回路到初级，减少共模电流对输出的影响。
X电容和Y电容同属于安规电容。当安规电容器失效后，不会产生电击，不会危及人身安全。安规电容通常用于抗干扰电路中起滤波的作用，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。X电容和Y电容应用在开关电源中各种作用都不同，都是不可以互相替换的。
X电容和Y电容图解
X电容滤波差模信号
假设参考电压是“0V”，那么差模电压就是在0V上下，对称分布。差模信号从火线流向零线。
Y电容滤波共摸信号
假设参考电压是“0V”，那么共模电压就是同时在0V以上或者以下，共模信号不会从火线流向零线，只会通过Y电容流向外壳（或大地）。
为什么不用电解电容
这是绝对不可以的，因为电解电容只能加正向电压，因为是交流电，所以肯定有负半轴，从而导致电容爆炸起火，此外还需要注意安规电容是没有正负极之分的，还有就是常规电容不能替换安规电容，就算是同样的选型，也不行，因为安规电容的耐压值，远超普通电容。
成功案例分析
在一家消费电子产品制造商的产品开发中，设计了一款新型的电源适配器。经过初步测试，发现该适配器在EMI测试中未能通过相关标准。经过分析，设计团队决定在电源适配器的电源输入端增加X电容、共模电感和Y电容。
实施：添加100nF的X电容、1.3mH的共模电感和两个2200pF的Y电容。经过实验和调试，EMI测试结果显示设备的辐射水平明显降低，成功满足CISPR 32标准的要求。
效果：通过这样的设计，产品不仅顺利通过了EMC认证，还提升了市场竞争力，并获得了客户的认可。
参考原文：
《电源EMC滤波设计：X电容、共模电感与Y电容的原理与应用分析》
《X电容和Y电容》
《什么是X电容和Y电容？》