安規(guī)電容X電容Y電容詳細(xì)分析

安規(guī)電容X電容Y電容詳細(xì)分析安規(guī)電容是指用于這樣的場(chǎng)合，即電容器失效后，不會(huì)導(dǎo)致電擊，不危及人身安全.安規(guī)電容安全等級(jí)應(yīng)用中允許的峰值脈沖電壓過電壓等級(jí)（IEC664）X1>2.5kVW4.0kVIIIX2W2.5kVIIX3W1.2kV——安規(guī)電容安全等級(jí)絕緣類型額定電壓范圍Y1雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣N250VY2基本絕緣或附加絕緣N150VW250VY3基本絕緣或附加絕緣N150VW250VY4基本絕緣或附加絕緣根據(jù)IEC60384-14,電容器分為X電容及Y電容，X電容是指跨于L-N之間的電容器，Y電容是指跨于L-G/N-G之間的電容器。（L="Line”,N="Neutral”,G="Ground"）X電容底下又分為X1,X2,X3，主要差別在于：X1耐高壓大于2.5kV,小于等于4kV,X2耐高壓小于等于2.5kV,X3耐高壓小于等于1.2kVY電容底下又分為Y1,Y2,Y3,Y4,主要差別在于：Y1耐高壓大于8kV,Y2耐高壓大于5kV,Y3耐高壓n/aY4耐高壓大于2.5kVX,Y電容都是安規(guī)電容，火線零線間的是X電容，火線與地間的是Y電容.它們用在電源濾波器里，起到電源濾波作用，分別對(duì)共模，差模工擾起濾波作用.安規(guī)電容是指用于這樣的場(chǎng)合，即電容器失效后，不會(huì)導(dǎo)致電擊，不危及人身安全.安規(guī)電容安全等級(jí)應(yīng)用中允許的峰值脈沖電壓過電壓等級(jí)（IEC664）X1>2.5kVW4.0kVIX2W2.5kVIIX3W1.2kV——安規(guī)電容安全等級(jí)絕緣類型額定電壓范圍Y1雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣N250VY2基本絕緣或附加絕緣N150VW250VY3基本絕緣或附加絕緣N150VW250VY4基本絕緣或附加絕緣LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)5大技巧要領(lǐng)1、芯片發(fā)熱這主要針對(duì)內(nèi)置電源調(diào)制器的高壓驅(qū)動(dòng)芯片。假如芯片消耗的電流為2mA,300V的電壓加在芯片上面，芯片的功耗為0.6W，當(dāng)然會(huì)引起芯片的發(fā)熱。驅(qū)動(dòng)芯片的最大電流來自于驅(qū)動(dòng)功率mos管的消耗，簡(jiǎn)單的計(jì)算公式為I=cvf（考慮充電的電阻效益，實(shí)際I=2cvf，其中c為功率MOS管的cgs電容，v為功率管導(dǎo)通時(shí)的gate電壓，所以為了降低芯片的功耗，必須想辦法降低c、v和f。如果c、v和f不能改變，那么請(qǐng)想辦法將芯片的功耗分到芯片外的器件，注意不要引入額外的功耗。再簡(jiǎn)單一點(diǎn)，就是考慮更好的散熱吧。2、 功率管發(fā)熱關(guān)于這個(gè)問題，也見到過有人在電源網(wǎng)論壇發(fā)過貼。功率管的功耗分成兩部分，開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗。要注意，大多數(shù)場(chǎng)合特別是LED市電驅(qū)動(dòng)應(yīng)用，開關(guān)損害要遠(yuǎn)大于導(dǎo)通損耗。開關(guān)損耗與功率管的cgd和cgs以及芯片的驅(qū)動(dòng)能力和工作頻率有關(guān)，所以要解決功率管的發(fā)熱可以從以下幾個(gè)方面解決：A、不能片面根據(jù)導(dǎo)通電阻大小來選擇MOS功率管，因?yàn)閮?nèi)阻越小，cgs和cgd電容越大。如1N60的cgs為250pF左右，2N60的cgs為350pF左右，5N60的cgs為1200pF左右，差別太大了，選擇功率管時(shí)，夠用就可以了北、剩下的就是頻率和芯片驅(qū)動(dòng)能力了，這里只談?lì)l率的影響。頻率與導(dǎo)通損耗也成正比，所以功率管發(fā)熱時(shí)，首先要想想是不是頻率選擇的有點(diǎn)高。想辦法降低頻率吧!不過要注意，當(dāng)頻率降低時(shí)，為了得到相同的負(fù)載能力，峰值電流必然要變大或者電感也變大，這都有可能導(dǎo)致電感進(jìn)入飽和區(qū)域。如果電感飽和電流夠大，可以考慮將CCM（連續(xù)電流模式）改變成DCM（非連續(xù)電流模式），這樣就需要增加一個(gè)負(fù)載電容了。3、 工作頻率降頻這個(gè)也是用戶在調(diào)試過程中比較常見的現(xiàn)象，降頻主要由兩個(gè)方面導(dǎo)致。輸入電壓和負(fù)載電壓的比例小、系統(tǒng)干擾大。對(duì)于前者，注意不要將負(fù)載電壓設(shè)置的太高，雖然負(fù)載電壓高，效率會(huì)高點(diǎn)。對(duì)于后者，可以嘗試以下幾個(gè)方面：a、將最小電流設(shè)置的再小點(diǎn)；b、布線干凈點(diǎn)，特別是sense這個(gè)關(guān)鍵路徑；c、將電感選擇的小點(diǎn)或者選用閉合磁路的電感；d、加RC低通濾波吧，這個(gè)影響有點(diǎn)不好，C的一致性不好，偏差有點(diǎn)大，不過對(duì)于照明來說應(yīng)該夠了。無論如何降頻沒有好處，只有壞處，所以一定要解決。4、 電感或者變壓器的選擇終于談到重點(diǎn)了，我還沒有入門，只能瞎說點(diǎn)飽和的影響了。很多用戶反應(yīng)，相同的驅(qū)動(dòng)電路，用a生產(chǎn)的電感沒有問題，用b生產(chǎn)的電感電流就變小了。遇到這種情況，要看看電感電流波形。有的工程師沒有注意到這個(gè)現(xiàn)象，直接調(diào)節(jié)sense電阻或者工作頻率達(dá)到需要的電流，這樣做可能會(huì)嚴(yán)重影響LED的使用壽命。所以說，在設(shè)計(jì)前，合理的計(jì)算是必須的，如果理論計(jì)算的參數(shù)和調(diào)試參數(shù)差的有點(diǎn)遠(yuǎn)，要考慮是否降頻和變壓器是否飽和。變壓器飽和時(shí)，L會(huì)變小，導(dǎo)致傳輸delay引起的峰值電流增量急劇上升，那么LED的峰值電流也跟著增加。在平均電流不變的前提下，只能看著光衰了。5、LED電流大小大家都知道LEDripple過大的話，LED壽命會(huì)受到影響，影響有多大，也沒見過哪個(gè)專家說過。以前問過LED廠這個(gè)數(shù)據(jù)，他們說30%以內(nèi)都可以接受，不過后來沒有經(jīng)過驗(yàn)證。建議還是盡量控制小點(diǎn)。如果散熱解決的不好的話，LED一定要降額使用。也希望有專家能給個(gè)具體指標(biāo)，要不然影響LED的推廣。說了這么多，看起來LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)并不難，一定要心中有數(shù)。只要做到調(diào)試前計(jì)算，調(diào)試時(shí)測(cè)量，調(diào)試后老化，相信誰都可以搞LEDJ.LED鋁基板設(shè)計(jì)選擇LED散熱設(shè)計(jì)一般按流體動(dòng)力學(xué)軟件仿真和做基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。流體流動(dòng)的阻力：由于流體的粘性和固體邊界的影響，使流體在流動(dòng)過程中受到阻力,這個(gè)阻力稱為流動(dòng)阻力,可分為沿程阻力和局部阻力兩種。沿程阻力:在邊界沿程不變的區(qū)域，流體沿全部流程的摩檫阻力。局部阻力:在邊界急劇變化的區(qū)域，如斷面突然擴(kuò)大或突然縮小、彎頭等局部位置是流體的流體狀態(tài)發(fā)生急劇變化而產(chǎn)生的流動(dòng)阻力。通常LED是采用散熱器自然散熱，散熱器的設(shè)計(jì)分為三步1:根據(jù)相關(guān)約束條件設(shè)計(jì)處輪廓圖。2:根據(jù)散熱器的相關(guān)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則對(duì)散熱器齒厚、齒的形狀、齒間距、基板厚度進(jìn)行優(yōu)化。3:進(jìn)行校核計(jì)算。散熱器的設(shè)計(jì)方法自然冷卻散熱器的設(shè)計(jì)方法考慮到自然冷卻時(shí)溫度邊界層較厚，如果齒間距太小，兩個(gè)齒的熱邊界層易交叉，影響齒表面的對(duì)流，所以一般情況下，建議自然冷卻的散熱器齒間距大于12mm,如果散熱器齒高低于10mm,可按齒間距N1.2倍齒高來確定散熱器的齒間距。自然冷卻散熱器表面的換熱能力較弱，在散熱齒表面增加波紋不會(huì)對(duì)自然對(duì)流效果產(chǎn)生太大的影響，所以建議散熱齒表面不加波紋齒。自然對(duì)流的散熱器表面一般采用發(fā)黑處理,以增大散熱表面的輻射系數(shù)，強(qiáng)化輻射換熱。由于自然對(duì)流達(dá)到熱平衡的時(shí)間較長(zhǎng)，所以自然對(duì)流散熱器的基板及齒厚應(yīng)足夠，以抗擊瞬時(shí)熱負(fù)荷的沖擊，建議大于5mm以上。LED線路設(shè)計(jì)為了更好的解決散熱問題,LED和有些大功率IC需要用到鋁基線路板。鋁基板pcb由電路層（銅箔層）、導(dǎo)熱絕緣層和金屬基層組成。電路層要求具有很大的載流能力，從而應(yīng)使用較厚的銅箔，厚度一般35um"280um；導(dǎo)熱絕緣層是PCB鋁基板核心技術(shù)之所在，它一般是由特種陶瓷填充的特殊的聚合物構(gòu)成，熱阻小,粘彈性能優(yōu)良，具有抗熱老化的能力，能夠承受機(jī)械及熱應(yīng)力。IMS-H01、IMS-H02和LED-0601等高性能PCB鋁基板的導(dǎo)熱絕緣層正是使用了此種技術(shù)，使其具有極為優(yōu)良的導(dǎo)熱性能和高強(qiáng)度的電氣絕緣性能;金屬基層是鋁基板的支撐構(gòu)件，要求具有高導(dǎo)熱性，一般是鋁板，也可使用銅板（其中銅板能夠提供更好的導(dǎo)熱性），適合于鉆孔、沖剪及切割等常規(guī)機(jī)械加工。工藝要求有:鍍金、噴錫、osp抗氧化、沉金、無鉛ROHS制程等?；?鋁基板產(chǎn)品特點(diǎn)：絕緣層薄，熱阻??；無磁性；散熱好；機(jī)械強(qiáng)度高產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)厚度：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0mm銅箔厚度：1.8um35um70um105um140um特點(diǎn)：具有高散熱性、電磁屏蔽性，機(jī)械強(qiáng)度高，加工性能優(yōu)良。用途:LED專用功率混合IC（HIC）。鋁基板是承載LED及器件熱傳導(dǎo)，散熱主要還是靠面積,集中導(dǎo)熱可以選擇高導(dǎo)熱系數(shù)的板材，比如美國(guó)貝格斯板材；慢導(dǎo)熱或散熱國(guó)產(chǎn)一般材料即可。價(jià)格相差較大，貝格斯板材生產(chǎn)出成品大概需要4000多元平米，一般國(guó)產(chǎn)材料就1000多元平米。LED一般使用電壓不是很高，選擇1mil厚度絕緣層耐壓大于2000V即可。散熱參考設(shè)計(jì)方法：為什么要進(jìn)行熱設(shè)計(jì)？高溫對(duì)電子產(chǎn)品的影響:絕緣性能退化；元器件損壞；材料的熱老化；低熔點(diǎn)焊縫開裂、焊點(diǎn)脫落。溫度對(duì)元器件的影響:一般而言，溫度升高電阻阻值降低；高溫會(huì)降低電容器的使用壽命；高溫會(huì)使變壓器、扼流圈絕緣材料的性能下降，一般變壓器、扼流圈的允許溫度要低于95C；溫度過高還會(huì)