220
在全球能源紧缺的大背景下，人们对节能减排越来越关注，尤其在购置冰箱、洗衣机、电视等家电产品时，用户越来越倾向于选择低能耗品类。除了能耗问题，安全问题也是用户关心的重要选项。当你给大家电断电时，如果不小心碰到了插头，是不是会感觉手指瞬间一麻？这是因为家电断电后的瞬时电压仍然很高，当人体接触时，也充当了放电载体。
IEC60335 安全标准规定：为防止对用户造成电气危害，在 AC 断电后一秒之内应将输入 X 电容的电压放电至 34 V 以下。所谓 X 和 Y 电容都是安规电容，区别是 X 电容接在输入线两端用来消除差模干扰，Y 电容接在输入线和地线之间，用来消除共模干扰。随着 X 电容的增大，需要放电电阻更小才能快速放电，而电阻的存在必然会产生待机功耗问题，如何尽可能减小放电电阻产生的功耗？PI在近期推出了双端子CAPZero-3 IC，可以将放电电阻功耗降低到 0。
PI 资深技术培训经理阎金光
PI 资深技术培训经理阎金光向与非网介绍，“CAPZero-3 IC 涵盖 100 nF 到 6 µF 的所有电容值，可在 AC 电压接通后阻断流经 X 电容放电电阻的电流，并在 AC 断电后通过这些电阻自动对 X 电容放电；CAPZero-3 IC 可简化 EMI 滤波电路的设计，同时允许使用更大容量的 X 电容，从而可使用小号电感元件，而不会改变功耗。”
CAPZero-3 仅在 AC 电压断开情况下为滤波器电容提供放电路径
如何将放电电阻的功耗降低到0？
为了降低待机功耗，电源设计者尽力使用阻值较大的放电电阻，但太大的电阻会造成 X 电容的放电时间过长，难以满足标准要求。而无论何种阻值的放电电阻，只要并联在 X 电容两端，在交流上电期间就会产生功耗，从而对整机的待机功耗产生影响。而使用 CAPZero-3 则可以把放电电阻的功耗降低到 0，如何做到的？阎金光的解释是，“从上图的电路中可以看出，CAPZero-3 在电路中与放电电阻相串联，其相当于一个智能开关，当电源接通交流电时，开关断开，没有电流流经放电电阻，从而没有功率损耗；而当适配器断开交流电时，开关则立即接通，由放电电阻对 X 电容进行放电。因此电源内部 X 电容的放电电阻功耗可以降低至 0，同时此智能开关的加入也不影响电阻执行 X 电容放电功能。”
从上图可以看出，在输入电压为 230V 时，使用 CAP300DG，串联 54 kΩ电阻和 6 µF X 电容，只需要 870ms 就可以将电压降低到 34V 以下。如果用户不小心碰到了充电插头，也不会有触电的感觉。
阎金光强调，“CAPZero-3 IC 既可以放置在系统输入保险丝之前，也可以放置在它之后。新器件具有较高的共模抗浪涌能力，因此无需外部接地连接，并且内部集成了 1000 V MOSFET，具有较高的差模抗浪涌能力。封装和 PCB 板面的爬电距离可以保持在 4 mm 以上。
由此可见，CAPZero-3 可以降低家电产品的空载及待机功耗，针对不同的 X 电容容量，甚至有最多高达 1 W 的功耗节省，此器件是自供电操作，本身消耗的功耗低于 4 mW，同时满足 IEC60335 和 IEC62368 标准，其中 Nemko 和 CB 认证正在进行当中，预计到 2019 年 11 月完成认证。在使用时，CAPZero-3 与旧有的 CAPZero 器件引脚布局相同，与 CAPZero/CAPZero-2 相兼容，具有 1 kV 耐压开关，而且增强了耐受输入端抗雷击的能力，极其耐用。
CAPZero-3 适用于所有必须满足 IEC60335 标准的家电，包括咖啡机、微波炉等小家电，以及冰箱、空调、洗衣机等大家电，虽然用户看不到 X 电容的存在，但其是 EMI 抑制的必备元器件。Power Integrations 产品营销经理 Edward Ong 表示：“我们新的 CAPZero-3 IC 的推出，可让设计者使用一个元件解决 X 电容值介于 100 nF 到 6 µF 之间的大小家电中的大量应用问题。”
与非网原创内容，未经允许，不得转载！
下载ECAD模型
