ลักษณะและการใช้งานของตัวเก็บประจุความปลอดภัย

I. ลักษณะหลัก (ความแตกต่างที่สำคัญจากตัวเก็บประจุทั่วไป)

ลักษณะของความปลอดภัย ตัวเก็บประจุ หมุนรอบคำว่า "ความปลอดภัย":

1. ความปลอดภัยของโหมดความล้มเหลว

ลักษณะสำคัญ: นี่คือคุณสมบัติที่สำคัญของตัวเก็บประจุความปลอดภัย เมื่อตัวเก็บประจุทำงานล้มเหลวเนื่องจากแรงดันไฟเกิน ความร้อนสูงเกินไป หรือสาเหตุอื่นๆ ตัวเก็บประจุได้รับการออกแบบมาให้ทำงาน โหมดวงจรเปิด แทนที่จะเป็น โหมดลัดวงจร .

ทำไมสิ่งนี้ถึงสำคัญ?
หากตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อระหว่างสายไฟที่มีกระแสไฟฟ้าและเป็นกลาง (ตัวเก็บประจุ X) หรือระหว่างสายไฟที่มีกระแสไฟฟ้า/เป็นกลางและกราวด์ (ตัวเก็บประจุ Y) ล้มเหลวเนื่องจากการลัดวงจร อาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อต ไฟไหม้ หรืออุปกรณ์เสียหายได้ อย่างไรก็ตาม ความล้มเหลวของวงจรเปิดจะส่งผลให้สูญเสียฟังก์ชันการกรองเท่านั้น และจะไม่ก่อให้เกิดอันตรายด้านความปลอดภัย

2. การใช้อิเล็กทริกฟิล์มบาง Metallized

โดยทั่วไปจะใช้ฟิล์มโพลีโพรพีลีน (MKP) หรือโพลีเอสเตอร์ มีสื่อนี้ คุณสมบัติการรักษาตนเอง : เมื่อฟิล์มแตกออกบางส่วน ความร้อนที่เกิดขึ้นที่จุดพังทลายจะทำให้การชุบโลหะโดยรอบระเหยออกไป ดังนั้นจึงแยกจุดฟอลต์ออก ทำให้ตัวเก็บประจุสามารถฟื้นฟูการทำงานได้บางส่วนและคงอยู่ในสถานะวงจรเปิด แทนที่จะเกิดการลัดวงจรอย่างถาวร

3. มาตรฐานสูงของความต้านทานแรงดันและทนต่อแรงกระแทก

• แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับสูง: โดยทั่วไปมีจำหน่ายใน 250VAC, 275VAC, 310VAC, 440VAC ฯลฯ
• ความต้านทานแรงดันไฟกระชากสูง: สามารถทนต่อพัลส์ไฟฟ้าแรงสูงที่เกิดขึ้นทันที (เช่น ฟ้าผ่าและไฟกระชากแบบสวิตชิ่ง) ซึ่งเกินแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานมาก ตัวอย่างเช่น ตัวเก็บประจุ X1 อาจต้องทนต่อแรงดันไฟฟ้าพัลส์ 4kV
• ความต้านทานของฉนวนสูง: รับประกันกระแสไฟรั่วที่น้อยที่สุด ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อตัวเก็บประจุแบบ Y

4. การรับรองความปลอดภัยภาคบังคับ

ตัวเก็บประจุความปลอดภัยต้องได้รับการรับรองความปลอดภัยจากประเทศหรือภูมิภาคที่ใช้งาน เช่น:

• ประเทศจีน: CQC (องค์ประกอบความปลอดภัยของการรับรอง CCC)
• อเมริกาเหนือ: UL (สหรัฐอเมริกา), cUL (แคนาดา)
• ยุโรป: VDE (เยอรมนี), ENEC (มาตรฐานทั่วไปของยุโรป)

เครื่องหมายรับรองจะพิมพ์โดยตรงบนตัวตัวเก็บประจุ ซึ่งเป็นพื้นฐานในการระบุตัวตนที่ใช้งานง่ายเมื่อซื้อ

ครั้งที่สอง การจำแนกประเภทและการประยุกต์

ตัวเก็บประจุความปลอดภัยส่วนใหญ่จะแบ่งออกเป็น เอ็กซ์ คาปาซิเตอร์ และ ตัวเก็บประจุ Y ขึ้นอยู่กับตำแหน่งการเชื่อมต่อและระดับการป้องกัน .

III. แนวทางการเลือกและการใช้งาน

1. กำหนดประเภทตามตำแหน่งของแอปพลิเคชัน

• ใช้ ตัวเก็บประจุ X ระหว่าง L และ N; ใช้ตัวเก็บประจุ Y ระหว่าง L/PG หรือ N/PG ห้ามเปลี่ยนหรือแทนที่ด้วยตัวเก็บประจุธรรมดา

2. เลือกระดับความปลอดภัยตามมาตรฐานความปลอดภัย

• สำหรับอุปกรณ์ที่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้ารั่วลงกราวด์ (เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์และอุปกรณ์มือถือ) ควรเลือก Y1 .
• Y2 แนะนำสำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือนทั่วไปและอุปกรณ์ไอที
• สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันไฟฟ้าอินพุตสูงและไฟกระชากฟ้าผ่าอย่างรุนแรง (เช่น อุปกรณ์กลางแจ้ง) ให้พิจารณา X1 - สำหรับการใช้งานภายในอาคารทั่วไป X2 .

3. มุ่งเน้นไปที่พารามิเตอร์หลัก

• แรงดันไฟฟ้า: ต้องสูงกว่าแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับของวงจร
• ความจุ: ค่าทั่วไปสำหรับตัวเก็บประจุ X คือ 0.1μF, 0.22μF, 0.47μF ฯลฯ ตัวเก็บประจุ Y มีความจุน้อยกว่า (ปกติ ≤ สองสาม nF) เพื่อควบคุมกระแสรั่วไหล
• การรับรองความปลอดภัย: ยืนยันว่ามีเครื่องหมายรับรองที่จำเป็นในตลาดเป้าหมายหรือไม่

4. ให้ความสำคัญกับแนวทางการใช้งาน

• เอ็กซ์ คาปาซิเตอร์: เนื่องจากประจุที่เก็บไว้หลังจากตัดไฟอาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตได้ เอ็กซ์ คาปาซิเตอร์ with a capacitance greater than 0.1μF must be connected in parallel with a discharge resistor (โดยปกติจะอยู่ในช่วงเมกะโอห์ม) เพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าจะลดลงเป็นค่าที่ปลอดภัยภายในระยะเวลาที่กำหนด (เช่น ภายใน 1 วินาที)
• ตัวเก็บประจุแบบ Y : เมื่อเดินสายไฟ สายไฟควรสั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และวางไว้ใกล้กับขั้วกราวด์ของตัวกรองเพื่อเพิ่มผลการกรองความถี่สูง ตัวเก็บประจุ Y หลายตัวควรต่อสายดินที่จุดเดียวกัน (“พื้นสะอาด”)

สรุป

ตัวเก็บประจุความปลอดภัยคือผู้พิทักษ์ความปลอดภัยและการปฏิบัติตาม EMC ในการออกแบบแหล่งจ่ายไฟ สิ่งสำคัญคือการจัดลำดับความสำคัญด้านความปลอดภัยของผู้ใช้ทั้งในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาดและระหว่างการทำงาน (การกรอง) การเลือกและการใช้ตัวเก็บประจุ X และ Y อย่างเหมาะสมนั้นเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใดๆ ที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าเพื่อให้ผ่านการรับรองความปลอดภัย (เช่น CCC, UL, CE) และการทดสอบความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า ในระหว่างกระบวนการออกแบบ จะต้องถือว่าเป็นอุปกรณ์นิรภัย ไม่ใช่ส่วนประกอบตัวกรองทั่วไป