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电容在开关电源模块的作用

一直以来，开关电源模块的电磁干扰是一个重要的解决点，从原理上来讲电磁干扰主要来自于两个方面，即传导干扰和辐射的干扰。

传导干扰是由于电路中寄生参数的存在，以及开关电源中开关器件的开通与判断，使得开关电源在交流输入端产生较大的共模干扰和差模干扰。

辐射的干扰是指由于导体中电流的变化会在其周围空间中产生变化的磁场，而变化的磁场又产生变化的电场，这一变化电流的幅值和频率决定其产生的电磁的大小以及其作用范围。

为了减轻和抵抗这些电磁干扰对电网及电子设备产生的危害，设了X电容和Y电容，其中X电容主滤波作用，常用于差模滤波，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，可防对外干扰。而Y电容主接地，常用于共模滤波，对称使用，接于L于地或N于地之间，滤除L对地或N对地之间的差模信号。如：接线前注意检查或加防反接保护电路，选择合适的输入电压，上电前检查电容极性，确保正确，在电源模块输出端加短路保护。基于漏电流的限制，Y电容值不能太大。

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X电容和Y电容在开关电源模块的作用

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，不会危及人身安全。在设计中途如果需要改变方案，也只需变化其中的模块，无需修改整体供电电路。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。

很多开关电源的高压测试和低压测试都会选用安规电容，目的是为了滤除高次谐波，防止干扰，提高输出电压质量。一般为隔离式电源，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。对于高可靠性指标，美国的开关电源生产商通过降低运行电流，降低结温等措施以减少器件的应力，使得产品的可靠性大大提高。Y电容串接在高压地和低压地之间，有时会采用两个Y电容串联，作用是为了提高高压地和低压地之间之间的耐压。

模块电源的优点

高可靠性

模块一般采用自动化工艺，保证品质和可靠性。电源模块是经过了***电源研发团队按照严格标准来选择元件，经过设计和开发，进行过完善的可靠性测试和批量生产测试。而分立式方案就较难进行深入的测试。

高功率、密度、效率

模块一般采用了多层PCB回铝基板，功率密度较高，体积较小，节省了系统的占用空间。目前DC-DC模块的1/4砖高达1000W，分立式方案难以达到这样的标准。

传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。现阶段国家在大力推广智能电网建设，对电能表的要求大幅提高，开关电源将逐步取代变压器在电能表上面的应用。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流; (2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。