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电容在开关电源模块的作用

一直以来，开关电源模块的电磁干扰是一个重要的解决点，从原理上来讲电磁干扰主要来自于两个方面，即传导干扰和辐射的干扰。

传导干扰是由于电路中寄生参数的存在，以及开关电源中开关器件的开通与判断，使得开关电源在交流输入端产生较大的共模干扰和差模干扰。

辐射的干扰是指由于导体中电流的变化会在其周围空间中产生变化的磁场，而变化的磁场又产生变化的电场，这一变化电流的幅值和频率决定其产生的电磁的大小以及其作用范围。

为了减轻和抵抗这些电磁干扰对电网及电子设备产生的危害，设了x电容和y电容，其中x电容主滤波作用，常用于差模滤波，与共模电感匹配，并联在输入的两端，滤除l、n线之间的差模信号，可防对外干扰。电源模块常见异常和解决方法输出电压过低电源模块输出电压过低，可能会导致整体系统不能正常工作，如微控制器系统中，负载突然增大，会拉低微控制器供电电压，容易造成复位。而y电容主接地，常用于共模滤波，对称使用，接于l于地或n于地之间，滤除l对地或n对地之间的差模信号。基于漏电流的---，y电容值不能太大。

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x电容和y电容在开关电源模块的作用

x电容和y电容同属于安规电容。尽管本文所讨论的原理适用于广泛的电源设计，但我们在此只关注直流到直流的转换器，因为它的应用相当广泛，几乎每一位硬件---都会接触到与它相关的工作，说不定什么时候就必须设计一个电源转换器。当安规电容器失效后，不会产生电，不会危及人身安全。安规电容通常用于抗干扰电路中，起滤波的作用安规电容的放电和普通电容不一样，普通电容在外部电源断开后电荷会保留很长时间。如果用手触摸就会被电到，而安规电容则没这个问题。

很多开关电源的高压测试和低压测试都会选用安规电容，目的是为了滤除高次谐波，防止干扰，提高输出电压。可以采用lc或π型网络，但应注意尽量选择较小的电感和较大的电容。一般为隔离式电源，在初级和次级上加y电容是为了给次级的共模电流提供一个回路到初级，减少共模电流对输出的影响。y电容串接在高压地和低压地之间，有时会采用两个y电容串联，作用是为了提高高压地和低压地之间之间的耐压。

按照开关管的开关条件，dc/dc转换器又可以分为硬开关hard switching开关电源和软开关soft switching两种。逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(ac-dc-ac-dc)变换的方法。硬开关dc/dc转换器的开关器件 是在承受电压或流过电流的情况下，开通或关断电路的，因此在开通或关断过程---会产生较大的交叠损耗，即所谓的开关损耗switching loss。当转换器的工作状态一定时开关损耗也是一定的，而且开关频率越高，开关损耗越大，同时在开关过程中还会激起电路分布电感和寄生 电容的振荡，带来附加损耗，因此，硬开关dc/dc转换器的开关频率不能太高。

软开关dc/dc转换器的开关管，在开通或关断过程中，或是加于 其上的电压为零，即零电压开关zero-voltage-switching，zvs，或是通过开关管的电流为零，即零电流开关zero-current·switching，zcs。输入电压过高的原因：1输出端悬空或无负载2输出端负载过轻，轻于10%的额定负载3输入电压偏高或干扰电压解决方法：可以通过调整输出端的负载或者调整输入电压范围。这种软开关方式可以显着地减小开关损耗，以及开关过程中激起的振荡，使开关频率可以大幅度提高，为转换器的小型化和模块化创造 了条件。功率场效应管mosfet是应用较多的开关器件，它有较高的开关速度，但同时也有较大的寄生电容。它关断时，在外电压的作用下， 其寄生电容充满电，如果在其开通前不将这一部分电荷放掉，则将消耗于器件内部，这就是容性开通损耗。为了减小或消除这种损耗，功率场 效应管宜采用零电压开通方式zvs。