О помехах и не только…X- и Y-конденсаторы

Группа компаний Промэлектроника
11 июля 2018 г.

Проблема электромагнитной совместимости и электромагнитных помех становится с каждым годом актуальнее. Связано это в первую очередь с увеличением числа потребителей и изменением схемотехники источников питания. Причем происходит как количественный рост (увеличение уровня помехи), так и качественный (меняется ее спектр). Помехи, как физическое явление присутствовали в электрических сетях всегда. Если раньше основным источником были коллекторные электродвигатели, с неизбежным искрообразованием на щетках, то сегодня – это импульсные источники питания с характерными для них ключевыми каскадами.

Как известно, помехи возникающие при работе устройства бывают двух видов: дифференциальные – когда ток помехи протекает в питающих проводах в разных направлениях и синфазные, когда ток помехи протекает в одну сторону, то есть дифференциальная помеха – это помеха между двумя проводами питания, а синфазная – между проводами питания и землей. Чтобы снизить влияние на электрическую сеть, между источником и потребителем устанавливается фильтр, типовая схема которого показана на рисунке слева.

 Дифференциальные помехи в этой схеме подавляются дросселями Ld и конденсатором Сх, а синфазные помехи – дросселем Lc и конденсаторами Cy

Остановимся подробнее на особенностях этих конденсаторов и попытаемся разобраться в том, зачем они нужны и чем отличаются от «просто конденсаторов».

Начнем с дифференциальной помехи.

Для её подавления используются конденсаторы класса X. Само название X происходит от английского “across-the-line”, буква X похожа на крест (“cross”). На рисунке это конденсатор – Cх.

К конденсаторам данного класса предъявляются повышенные требования – они должны выдерживать максимально допустимые в сети электропитания всплески, не загораться при выходе из строя и не поддерживать горение.

Сейчас используются два основных подкласса X-конденсаторов – X1 и X2:

Основные свойства конденсаторов типа Х

Подкласс Пиковое тестовое напряжение (Up), кВ Область применения
Х1 2.5 < Up ≤ 4.0 Трехфазные сети
Х2 Up ≤ 2.5 Общее применение
  • X1 – используются в промышленных устройствах, подключаемых к трехфазной сети. Эти конденсаторы гарантированно выдерживают всплеск напряжения не менее 4кВ.
  • X2 – самый распространенный подкласс конденсаторов. Используется в бытовых приборах с номинальным напряжением сети до 250В, выдерживают всплеск до 2.5кВ.

Величина ёмкости X-конденсаторов варьируется от 0.1мкФ до 1мкФ. Для каждого конкретного случая она рассчитывается в зависимости от потребляемой мощности нагрузки и уровня помех в линии. Как правило, противофазная составляющая комплексной помехи — это напряжение помехи между фазой и нейтралью.

Для подавления синфазной помехи применяется конденсатор класса Y - CY. Схема их включения напоменает букву Y. Отсюда и название класса таких конденсаторов. 

В качестве примера появления синфазной помехи рассмотрим структурную схему AC/DC преобразователя. 

Все гальванически развязанные AC/DC преобразователи напряжения имеют в своём составе трансформатор. Ему присущ такой существенный недостаток, как паразитная межобмоточная ёмкость (Спар). Так как силовой ключ преобразователя напряжения гальванически связан с входным напряжением, а частота преобразования составляет порядка нескольких десятков килогерц, то величина сопротивления паразитной ёмкости трансформатора на этой частоте мала и будет являться причиной появления синфазной помехи на выходе, на обоих проводах сразу. В некоторых случаях напряжение помехи может достичь опасных для человека величин. Ток синфазной помехи обязательно отводится в провод заземления.

Для подавления синфазной помехи применяются конденсаторы – СY - конденсаторы класса Y. Ток синфазной помехи, который просочился через паразитную ёмкость трансформатора на выход устройства, стекает по более короткому пути в нейтраль через помехоподавляющие конденсаторы и исключает воздействие на выходные цепи.

Обратим внимание на то, что в данном случае конденсаторы CY связывают один из проводов питающей сети с выходом преобразователя. Это накладывает дополнительные требования к конденсаторам по его надёжности. Конденсаторы класса Y предназначены для работы в тех местах, где выход их из строя угрожает безопасности людей.

Конденсаторы класса Y – типа делятся на 2 основных подкласса:

Основные свойства конденсаторов типа Y

Подкласс Пиковое тестовое напряжение (UP), кВ Номинальное переменное напряжение (UR), В
Y1 UP ≤ 8.0 U≥ 250
Y2 UP ≤ 5.0 150 ≤  UR ≤ 250
  • Y1 – Работают при номинальном сетевом напряжении более 250В и выдерживают импульсное напряжение до 8кВ
  • Y2 – Самый популярный тип, может быть использован при сетевом напряжении до 250В и выдерживает импульсы до 5кВ.

Подведем итог:

  • Конденсаторы класса Y можно использовать вместо конденсаторов класса X, но нельзя использовать конденсаторы класса X вместо конденсаторов класса Y.
  • Конденсаторы класса Y имеют обычно намного меньшую ёмкость, чем конденсаторы класса X.
  • Если для конденсаторов класса X типа чем больше ёмкости, тем лучше, то ёмкость конденсаторов класса Y нужно выбирать как можно меньшей. Типовое значение обычно не превышает 2.2нФ.
  • Если на конденсаторе присутствует обозначение X и Y, то возможно его применение для подавления противофазных и синфазных помех.

На сегодняшний день в группе компаний «Промэлектроника» конденсаторы классов X и Y широко представлены продукцией таких ведущих фирм, как Epcos и VishayMurata.

Примеры расшифровки партнамберов EpcosПримеры расшифровки партнамберов VishayПримеры расшифровки партнамберов Murata
B32022A3103M MKP Y2 0.01мкФ ±20% 300В (18x5x10.5mm) e:15mm 110°C (россыпью) Производитель: EPCOS
Наличие:
12 859 шт

Под заказ:
16 955 шт
Цена от:
от 13,09
B32022A3223M MKP Y2 0.022мкФ ±20% 300В (18x6x12mm) e:15mm 110°C (россыпью) Производитель: EPCOS
Наличие:
8 963 шт

Под заказ:
16 434 шт
Цена от:
от 13,50
B32922C3103M MKP X2 0.01 мкФ, 305 В Производитель: EPCOS
Наличие:
1 279 шт

Под заказ:
0 шт
Аналоги:
23 184 шт
Цена от:
от 15,04
B81123C1472M MKP Y1 0.0047мкФ 500VAC Производитель: EPCOS
Наличие:
1 079 шт

Под заказ:
3 460 шт
Цена от:
от 36,97
B81123C1332M MKP Y1 0.0033 мкФ 500 VAC (18 X 8.5 X 14.5mm) радиальный, расстояние между выводами 15mm тип упаковки: россыпь Производитель: EPCOS
Наличие:
1 028 шт

Под заказ:
0 шт
Цена от:
от 37,82
B81123C1222M MKP Y1 0.0022 мкФ 500 VAC Производитель: EPCOS
Наличие:
5 123 шт

Под заказ:
10 713 шт
Аналоги:
36 671 шт
Цена от:
от 22,52
B32022A3333M MKP Y2 0.033мкФ ±20% 300В (18x8x14mm) e:15mm 110°C (россыпью) Производитель: EPCOS
Наличие:
6 642 шт

Под заказ:
2 700 шт
Цена от:
от 18,43
B32922C3154M MKP X2 0,15uF ±20% 305V Производитель: EPCOS
Наличие:
206 шт

Под заказ:
7 986 шт
Аналоги:
18 377 шт
Цена от:
от 12,97
B32922C3474K MKP X2 0.47 мкФ,10%, 305 В Производитель: EPCOS
Наличие:
28 856 шт

Под заказ:
56 432 шт
Цена от:
от 18,46
B32921C3104M289 MKP X2 0.1 мкФ, 20%, 305 В, выв. 10мм Производитель: EPCOS
Наличие:
708 шт

Под заказ:
0 шт
Аналоги:
43 155 шт
Цена от:
от 19,68
B32922C3104K Пленочный помехоподавляющий конденсатор X2, 0.1uF ±10%, 305VAC, радиальные выводы с шагом 15mm, (18 x 5 x 10.5mm) Производитель: EPCOS
Наличие:
37 346 шт

Под заказ:
38 491 шт
Аналоги:
10 016 шт
Цена от:
от 7,03
B32924C3335M MKP X2 3.3 мкФ, 305 В Производитель: EPCOS
Наличие:
2 535 шт

Под заказ:
1 250 шт
Аналоги:
4 830 шт
Цена от:
от 79,59
B32023A3104M MKP Y2 0.1мкФ ±20% 300В (26.5x8.5x16.5mm) e:22.5mm 110°C (россыпью) Производитель: EPCOS
Наличие:
2 715 шт

Под заказ:
2 800 шт
Цена от:
от 27,98
B32922C3104M Пленочный помехоподавляющий конденсатор X2, 0.1uF ±20%, 305VAC, радиальные выводы с шагом 15mm, (18 x 5 x 10.5mm) Производитель: EPCOS
Наличие:
17 924 шт

Под заказ:
25 258 шт
Аналоги:
5 750 шт
Цена от:
от 9,46
B32021A3222M MKP Y2 0.0022uF ±20% 300V (13x4x9mm) e:10mm 110°C (россыпью) Производитель: EPCOS
Наличие:
7 205 шт

Под заказ:
19 824 шт
Аналоги:
15 720 шт
Цена от:
от 10,90
B32923C3105M 305VAC 1µF ±20% e: 22,5mm 110°C X2 class конденсатор подавления ЭМП // bulk Производитель: EPCOS
Наличие:
3 980 шт

Под заказ:
8 624 шт
Цена от:
от 27,65
B32922C3334M MKP X2 0.33 мкФ, 305 В Производитель: EPCOS
Наличие:
2 955 шт

Под заказ:
8 731 шт
Цена от:
от 14,99
B32922C3474M MKP X2 0.47 мкФ,20%, 305 В Производитель: EPCOS
Наличие:
0 шт

Под заказ:
2 582 шт
Аналоги:
825 шт
Цена от:
от 17,08
B32922C3224M MKP X2 0.22 мкФ, 305 В Производитель: EPCOS
Наличие:
2 219 шт

Под заказ:
4 745 шт
Аналоги:
28 792 шт
Цена от:
от 13,48
B32923C3684M Конденсатор помехоподавляющий пленочный X2 680nF 305В переменного тока ±20% радиальный 22.5мм 105°C россыпь, 26мм Производитель: EPCOS
Наличие:
849 шт

Под заказ:
3 957 шт
Аналоги:
5 874 шт
Цена от:
от 26,04
B32923C3155M MKP X2 1.5 мкФ, 305 В Производитель: EPCOS
Наличие:
286 шт

Под заказ:
3 400 шт
Аналоги:
904 шт
Цена от:
от 44,29
B32924C3225M MKP X2 2.2 мкФ, 305 В Производитель: EPCOS
Наличие:
2 892 шт

Под заказ:
3 566 шт
Аналоги:
14 919 шт
Цена от:
от 68,04
B32922C3683K 0.068мкФ ±10% 305В~ e:15mm (5x10.5x18mm) max 110°C / X2 class / MKP / bulk помехоподавляющий кондесатор Производитель: EPCOS
Наличие:
1 769 шт

Под заказ:
22 749 шт
Аналоги:
2 739 шт
Цена от:
от 11,14
B32912B3224M Конденсатор помехоподавляющий пленочный X1 0.22мкФ 330В переменного тока ±20% (18х8.5х14.5мм) радиальный 15мм 110°C россыпь Производитель: EPCOS
Наличие:
35 шт

Под заказ:
0 шт
Цена от:
от 125,37
B32921C3103M 305VAC 0,01µF ±20% e:10 мм 2 pins 110°C X2 class конденсатор подавления ЭМП // bulk Производитель: EPCOS
Наличие:
1 437 шт

Под заказ:
6 980 шт
Аналоги:
16 046 шт
Цена от:
от 13,68
B32922C3473M Конденсатор помехоподавляющий пленочный X2 0.047мкФ 305В переменного тока ±20% (18х5х10.5мм) радиальный 15мм 105°C автомобильного применения россыпь Производитель: EPCOS
Наличие:
0 шт

Под заказ:
20 000 шт
Аналоги:
5 887 шт
Цена от:
от 8,74
B32021A3472M Пленочный помехоподавляющий конденсатор Y2, 0.0047uF ±20%, 300VAC, радиальные выводы с шагом 10мм, 13x5x11мм Производитель: EPCOS
Наличие:
15 959 шт

Под заказ:
68 192 шт
Аналоги:
9 000 шт
Цена от:
от 13,38
B32022A3153M 0.015мкФ ±20% 300В~ e:15mm (6x11x18mm) max 110°C / Y2 class / MKP / bulk помехоподавляющий кондесатор Производитель: EPCOS
Наличие:
799 шт

Под заказ:
4 000 шт
Цена от:
от 30,17
B32923C3105K 1.0мкФ ±10% 305В e:22.5mm (11x20.5x26.5mm) max 110°C / X2 class / MKP / bulk помехоподавляющий кондесатор Производитель: EPCOS
Наличие:
9 295 шт

Под заказ:
1 000 шт
Цена от:
от 41,36
B32924C3105M 305VAC 1µF ±20% e: 27,5 мм 110°C X2 class конденсатор подавления ЭМП bulk Производитель: EPCOS
Наличие:
5 496 шт

Под заказ:
3 239 шт
Аналоги:
5 979 шт
Цена от:
от 42,77
B32922C3224K 0.22мкФ ±10% 305В~ e:15mm (7x12.5x18mm) max 110°C / X2 class / MKP / bulk помехоподавляющий конденсатор Производитель: EPCOS
Наличие:
11 540 шт

Под заказ:
6 437 шт
Аналоги:
17 779 шт
Цена от:
от 11,56
B32021A3102M 0.001мкФ ±20% 300В e:10mm (4x9x13mm) max 110°C / Y2 class / MKP / лента в коробке помехоподавляющий кондесатор Производитель: EPCOS
Наличие:
614 шт

Под заказ:
5 353 шт
Аналоги:
1 682 шт
Цена от:
от 16,47
DE1E3KX102MA4BN01F Конденсатор керамический помехоподавляющий радиальный X1/Y1 0.001uF 250VAC E 20% (7 X 7mm), длин. форм. выводы с шагом10mm, россыпь Производитель: MURATA
Наличие:
19 845 шт

Под заказ:
79 371 шт
Аналоги:
29 002 шт
Цена от:
от 2,93
DE1E3KX222MA4BN01F Конденсатор керамический помехоподавляющий радиальный X1/Y1 0.0022uF 250VAC E 20% россыпь Производитель: MURATA
Наличие:
26 140 шт

Под заказ:
218 461 шт
Аналоги:
215 979 шт
Цена от:
от 5,44
DE1E3KX222MN4AN01F Конденсатор керамический помехоподавляющий радиальный X1/Y1 0.0022uF 250VAC E 20% (9 X 7mm), длин. форм. выводы с шагом10mm, на ленте Производитель: MURATA
Наличие:
5 514 шт

Под заказ:
89 269 шт
Аналоги:
515 615 шт
Цена от:
от 4,54
DE1E3KX472MN4AN01F Конденсатор керамический помехоподавляющий радиальный X1/Y1 0.0047uF 440Vrms/250Vrms E 20% (12 X 7mm), кор. форм. выводы с шагом10mm, в ленте Производитель: MURATA
Наличие:
1 482 шт

Под заказ:
0 шт
Аналоги:
59 969 шт
Цена от:
от 27,02
DE2E3KY102MA2BM01F Конденсатор керамический помехоподавляющий радиальный X1/Y2 0.001uF 250VAC E 20% (7 X 5mm) шаг выводов 5mm 125C Bulk Производитель: MURATA
Наличие:
1 шт

Под заказ:
50 000 шт
Аналоги:
30 013 шт
Цена от:
от 17,23
DE2E3KY472MA2BM01F Конденсатор керамический помехоподавляющий радиальный X1/Y2 4700pF 250VAC E 20% (10 X 5mm) шаг 5mm 125C Bulk Производитель: MURATA
Наличие:
173 шт

Под заказ:
20 000 шт
Аналоги:
81 731 шт
Цена от:
от 9,69
GA255DR7E2104MW01L Керамический ЧИП-конденсатор 2220 X7R 0.1мкФ ±20% 250В Производитель: MURATA Корпус: 2220
Наличие:
919 шт

Под заказ:
15 000 шт
Аналоги:
3 171 шт
Цена от:
от 35,04
GA355DR7GF472KW01L Конденсатор помехоподавляющий X1/Y2/Y2 4700пФ 250В переменного тока X7R ±10% SMD 2220 125°C лента на катушке Производитель: MURATA Корпус: 2220
Наличие:
24 661 шт

Под заказ:
52 549 шт
Цена от:
от 24,97