关于IEC62368(第三版)对X电容放电的浅显理解

2019-06-30 09:36:08 kingpo



因新国标未出,且本文观点可能存在争议,故声明以下仅代表个人观点灼热丝试验仪


今天简单谈谈IEC62368(第三版)对X电容放电的要求


由于常见电路中,L-N线间跨接电容一般是X电容,所以以下内容对此类跨接电容只考虑X电容,其他情况再特殊讨论




IEC62368融合IEC60065和IEC60950,IT和AV双标对X电容放电的规定请朋友们自行阅读标准内容(比如测试电压为最高范围+容差,测试设备为100MΩmin+25pFmax,测试点为峰值等细节,本文不再重复)


IEC62368对X电容放电的条款见5.5.2.2


英文翻译大意是(大侠英语0级,请朋友们见谅

如果断开连接器(比如电网插头)后,电容电压变成可触及,则在断开连接器后的2s时刻,电容上可触及电压要符合表5要求

正常条件,对一般人员不超过ES1限值

正常条件,对受训人员不超过ES2限值

单一故障条件,对一般人员和受训人员不超过ES2限值


至于故障条件豁免情况和放电专用IC的说明,无关本文重点,不再翻译


把表5贴上来


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从5.2.2.3及表5中可以看出4个要素:

1、ES2限值是ES1的2倍

2、电容C的容量是标称值+容差

3、如果电源是电容,则电源能量由电容和充电电压决定

4、算电压限值时允许2点间用线性内插法


那么,先来看看显而易见的异同点

放电时刻,IEC60065是2s,IEC60950是1s

电压限值,IEC60065是60V(正常条件),IEC60950是37%峰值


IEC62368呢?放电时刻2s,电压限值根据电容量和面向对象选择对应档位


这里少了一个关键的东西,是什么呢?

就是IEC60065和IEC60950都有提到的可豁免试验的0.1uF电容

IEC62368居然没提到(也可能是大侠眼拙漏看了)

没有提到0.1uF就意味着无豁免条件,所以不管X电容容值多小,都得测


再根据上面提到的第2个要素,电容C的容量是标称值+容差

X电容生产出来都有允许容差,最大常见容差可以达到+20%

于是乎,标称0.22uF的电容,实际可能有0.264uF

所以电容量不仅要根据标称,还得查阅规格书看容差范围

认证时报备了多款不同制造商的X电容,应当查阅所有的规格书,确认最大容差,再算出允许的电压灼热丝试验仪好辛苦啊


回到表5,电容电荷Q=电容量C*电压U

很容易可以看出

随着电容量减小,电压放宽,但电容电荷量呈下降趋势

在0.2nF到8nF区间,Q值不变

这说明,在这段区间内的X电容电荷量已经对人体影响不大了,放电2s电压到底是多少,好像无所谓了


再来个有趣的发现

12nF对应的放电电压是350V峰值,8nF对应的放电电压是500V峰值

全球最高电压一般是240V,这里取个最大容差10%,264V,对应峰值373V

根据线性插值法,373V峰值允许多少电容量呢?约11.39nF


也就是说,只要X电容(含容差)小于11.39nF,电压不超过240V有效值,没有泄放回路(不放电,2s后还是最高峰值电压),也能满足表5要求,符合ES1限值(此观点可能存在争议)


另外,如果没有X电容,要不要测

这个问题值得考虑:

1、如果测,限值怎么算,没有电容量也就没有对应电压值

2、如果不测,理由是什么?


大侠个人觉得

一般情况下不用测试

理由有2点:

1、根据IT和AV标准,0.1uF以下豁免测试,因为0.1uF电容电荷量不足以对人体产生危害

2、没有X电容,L-N线间也就基本没有贮存危险电荷的能力,根据上述11.39nF,是可以满足ES1限值要求的


特殊情况下需要测试

举例:

L-N-G两两线间,跨接Y电容,需要测试,限值见表5


最后,大侠表示还是放不下0.1uF,朋友们如果在IEC62368中看到0.1uF请务必知会,谢谢~(引用标准提到的不算)