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摘要:电子产品的安全性和电磁兼容性对于产品本身的性能有着非常大的影响,对电子产品安全性及兼容性的重要性进行了介绍,对安规电容对开关电源的安全性和电磁兼容性进行了介绍,对安规电容的选择以及设计的原理进行了介绍,通过对安规电容的研究为我国电子产品的安全和电磁兼容提供一定的理论基础。
关键词:电子产品;安全性;电磁兼容;安规电容
引言
在我国电子产品的应用越来越广泛和普及,开关电源在设备的使用中越来越广泛,开关电源在各个领域中使用的频度不断的增加,开关电源在电子产品设计过程中的使用越来越常见。开关电源对于电子产品的安全性和电磁兼容性具有重要的作用,在电子产品没有使用安规电容之前往往面临着电子产品的安全性和电磁兼容性问题,安全性以及电磁兼容性问题会严重影响电子产品的质量和寿命。目前在世界上各个国家都有针对电子产品安全以及电磁兼容性要求的相关的标准。在我国涉及到电子产品安全性和电磁兼容性要求的相关文件如《信息技术设备安全》、《音频、视频及类似电子设备安全要求》、《声音和电视广播接收机及有关设备无线电骚扰特性限值和测量方法》、《电磁兼容》等都对电子产品的安全性和电磁兼容性做了相关的规定,对于电子产品的安全性的相关规定以及电磁兼容性的相关规定都进行了充分的介绍。规定要求所有的电子产品只有在经过安全性检查以及电磁兼容性检查,也就是要经过标准的CCC强制认证才能够进行生产和销售。由于在电子产品中开关电源是电子产品的不可或缺的主要组成部分之一,在开关电源的使用过程中加入安规电容往往起到保护电子产品的安全性兼顾电子产品兼容性的作用,所以在设计电子产品的过程中必须要考虑到安全性问题和电磁兼容性问题。在开关电源中经常会使用到多种的电容来最大限度的避免出现电磁兼容性问题以及安全性问题,如常见的耦合电容滤波和振荡电容以及补偿电容和安规电容等。其中安规电容在开关电容的使用过程中非常的广泛,安规电容的使用对保障电子产品的安全性以及电磁兼容性具有非常重要的作用。
1电子产品的安全性和兼容性
安全性指的是电子产品在使用的过程中应当尽量避免由电击,较高的温度,辐射,爆炸,机械危险和着火等各种危险所造成的对于人的伤害或者是财产的损失。电磁兼容性指的是电子产品能够在一定的电磁环境中正常工作而又不对该环境中的其他的电子产品造成不能够承受的电磁骚扰的能力。所以作为电子产品来讲一方面其所产生的电磁骚扰不能够对其他的电子产品产生过大的影响;处于一定的电磁环境下,电子产品能够正常的进行工作不至于受到其他因素的干扰。电子产品在使用的过程中一旦出现安全性问题就会造成对于人的、财产的以及周围环境的影响。电磁兼容性不仅是指自身能够在一定的电磁环境下能够正常的工作,还需要不产生对周围环境中的电子产品产生影响的电磁场。所以在电子产品的设计过程中如果不能够很好的保证电子产品的安全性或者是电磁兼容性那么该产品在一定程度上来讲是不合格的,也是不允许被制造和销售的。
2安规电容对开关电源的安全性和电磁兼容性的影响
开关电源在很多的电子产品中作为供电电源来使用,而几乎所有的开关电源中都含有安规电容,安规电容是开关电子元件的基本组成部分。在进行电子产品的开关的设计的过程中,考虑到电子产品的安全性和电磁兼容性问题,一般要接入相应的电容来保证电子产品的安全性和电子产品的兼容性。在电子产品设计的过程中,考虑到安全性和电磁兼容性的要求一般要在开关电源的接入端增加X电容以及Y电容。X电容的值和Y的电容值可以根据实际的需要进行选择,需要在X电容的两端并联一个安全电阻,这样就可以避免在进行电源插拔的过程中电容的充放电所导致的电源插头的长时间的带电,从而避免产生电击的危险。要对放电后插头两端之间的电压进行测量如果电压过大就要采取相应的措施来防止出现上述情况。
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在电子产品的安全性测试的过程中还包括对于接触电流的测试,这是判断电子产品是否具有一定安全性的基础的测试。安规电容的大小和接触电流的大小有着相关的关系。接触电流指的就是当人触摸电子产品的时候流过人体的电流的大小。当电子产品接通电源之后,连接的安规电容会将电子产品所产生的辐射的能量通过电容传到地下,从而最大限度的减少电磁辐射对于人们的伤害。如果接地线没有连接的话,再用万用表测量产品的外壳和地之间的电压的时候一般电压值都在100-200V之间,这个数值根据空气的湿度以及Y电容值的不同会呈现一定的差异。在这种情况下接触电子产品的外壳就会有触电的感觉,但是正常接地的情况下所产生的电流是直接流入到保护地所以人没有触电的感觉。
3安规电容的设计和选用
电子产品的设计一定要考虑到抗电磁干扰的问题,电子产品要具备一定的电磁兼容性,一般将电容作为关键的滤波的元器件。这能够在较大的程度上抑制共模和差模的干扰作用。利用在滤波电容和相应的地之间连接导线的方法可以有效的去除掉差模和共模的干扰;利用信号和信号地之间进行短接的电容也可以实现对于差模干扰的控制。电磁干扰的主要方式之一就是通过电路的设计将旁路电容去掉,要是的所选用的电容对于信号有较强的抑制的作用。如果电容所选取的值一定的时候,如果信号的频率较高的话那么对应的阻值就会相应的较小,所以电容对于高频干扰的滤除作用是非常明显的。但是在实际的应用中却发现当电容值越大的时候那么相应的频率越低,这就意味着电容对于高频信号的抑制作用非常的不明显或者没有起到相应的作用。所以往往在开关电源的入口处要设计相应的电容来滤除高频信号;一般在开关电源的接入端放置1-10微法的电容来滤除相应的低频的信号。通过在电源和地线之间放置0.01-0.1微法的电容来滤除高频的干扰信号。一般所使用的电容的耐压值都在2000V以上,一般所选用电容都是聚酯的薄膜类的电容,这种电容的自身的体积较大,允许放电的瞬间的电流也较大,但是其具有较小的内阻。
为了更加的美观和结实,很多的电子产品都配备了金属的外壳,电子接地的导体的阻抗要远远小于人体的电阻,所以在Y电容的作用下所形成的电流会通过导体流入大地,如果接地的导体断开了,那么人如果再接触电子产品的时候接触电流就会全部的流过人体。如果接触电流大的话就会对人身造成一定的伤害。
所以在进行安规电容选择的过程中一定要选择好电容值,使得电子产品工作在额定的电压和电流下,最大限度的减小触摸电流的大小以及提高自身抗电磁干扰的能力降低其对于周围环境中设备的电磁干扰。通过对于电子设备的电磁兼容性实验可以知道,为了有效的去除通过导线传播的电磁干扰的信号,两个安规电容的值必须要设定在一定的范围之内。该数值选取的越大,那么就会造成越大的接触电流,但是却会获得较好的电磁兼容的效果。所以在进行电子产品安全性和电磁兼容性设计的时候一定要根据实际情况来兼顾两者,要根据产品所使用的环境来选择相应的临界的数值来对产品进行安全性和电磁兼容性的折中的设计,最终使得产品既能够达到一定的安全性又能够达到工作环境中对于电磁兼性的要求。
4结语
随着我国经济的不断发展,电子产品在人们的学习、工作和生活中会越来越普及,因为电子产品也将面临着越来越严峻的使用的环境以及面临着越来越多的安全性的问题。本文通过对于电子产品中的安全性问题和电磁兼容性问题的分析,对于安规电容对于电子产品安全性和电磁兼容性的重要性进行了分析,对安规电容的选择和使用进行了分析,为电子产品的安全性和电磁兼容性提供了保障。
参考文献:
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[3]顾宣安.国产微机电磁兼容性研究[J].上海计量测试.2001(06)
论文作者:张枝斌
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/3/29
标签:电容论文; 电子产品论文; 电磁论文; 兼容性论文; 安全性论文; 开关电源论文; 安规论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;