电容器分类及常用应用场景

开关电源中使用的电容器种类很多，例如输入滤波电容器、输出滤波电容器、耦合电容器、旁路电容器、退耦电容器、消噪电容器、振荡电容器、软启动电容器、频率补偿电容器、安全电容器（含X电容器和Y电容器）等。

根据IEC950电磁兼容国际标准（1995年版）的规定，能滤除由一次绕组、二次绕组耦合电容产生的共模干扰的电容器，称之为“Y电容器”；能滤除电网线之间串模干扰的电容器，称作“X电容器”。Y电容器和X电容器统称为安全电容器。根据耐压值和用途的不同，Y电容器主要有4种类型：Y₁电容器、Y₂电容器、Y₃电容器和Y₄电容器。X电容器主要有3种类型：X₁电容器、X₂电容器和X₃电容器。在集成开关电源中最常用的是Y₁电容器和Y₂电容器。Y₁电容器的额定电压为交流250V，它接在一次侧（输入）和二次侧（输出）之间，即跨接在安全绝缘区的两端。Y₁电容器可为从一次侧耦合到二次侧的干扰电流提供回流路径，防止该电流通过二次侧耦合到大地。为避免将Y₁电容器的噪声耦合到单片开关电源的源极引脚，应将Y₁电容器的一端接一次侧直流高压，另一端一般接二次侧的公共端，Y₁电容器的接线位置如图16-3所示。为使Y₁电容器（即图中的C）能有效工作，它与高频变压器T引脚之间的印制板（PCB）走线应尽量短捷并走直线。Y₁电容器的常用容量范围是1～2.2nF，耐压值一般不低于1.5kV。适当增大Y₁电容器的容量可降低共模EMI噪声，但也会增加对地的漏电流。

在EMI滤波器中常用的是X₂电容器，其容量范围是1nF～1μF。X₂电容器的接线位置如图16-4所示。图中的C₁、C₂均属于X₂电容器，二者均并联在电网线之间，可滤除串模干扰。

图16-3 Y₁电容器的接线位置(www.xing528.com)

图16-4 X₂电容器的接线位置

按照电容器介质材料来划分，主要有纸介电容器、铝电解电容器、钽电容器、陶瓷电容器（含多层陶瓷电容器）、薄膜电容器和贴片电容器。纸介电容器的高频交流损耗大，一般仅限于低频滤波电路。铝电解电容器的价格低廉，常用作输入或输出滤波电容器及旁路电容器。钽电容器的高频特性远优于铝电解电容器，但价格较高、容量范围较窄（几百微法以下），额定电压较低。振荡电容器和旁路电容器可选陶瓷电容器。多层陶瓷电容器的等效串联电阻（ESR）很低且容量可达几百微法，可代替钽电容器。薄膜电容器是以塑料为介质的电容器，常见的有涤纶电容器、聚乙烯电容器、聚苯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯电容器、聚碳酸酯电容器等，其中聚丙烯电容器的质量较好。贴片电容器的体积很小，适用于低压领域。