SMPS中的Y电容器有什么作用？

精心设计的SMPS似乎具有一个电容器，用于连接变压器一次侧和二次侧的接地层，例如此处的C13电容器。这个电容器的目的是什么？

我已经让我自己了解到它是用于EMI抑制的，但是它可以抑制哪种EMI，以及如何抑制？在我看来，这是断路的唯一分支，因此完全是惰性的，但显然我对此有误。

开关电源使用所谓的“反激转换器”来提供电压转换和电流隔离。该转换器的核心组件是高频变压器。

实用的变压器在初级绕组和次级绕组之间具有一些杂散电容。该电容与转换器的开关操作相互作用。如果输入和输出之间没有其他连接，则会在输出和输入之间产生高频电压。

从EMC角度来看，这确实很糟糕。现在，电源砖的电缆基本上充当了天线，用于传输由切换过程产生的高频。

为了抑制高频共模，有必要在电源的输入和输出端之间放置电容器，其电容要比反激变压器中的电容大得多。这样可以有效地短路高频并防止其从设备中逸出。

在设计2类（出土）PSU时，我们别无选择，只能将这些电容器连接到输入“带电”和/或“零线”。由于世界上大多数地区都没有在未接地的插座上施加极性，因此我们必须假设“带电”和“中性”端子中的一个或两个都可能处于相对于地球的正弦电压，我们通常会采用对称设计一个“最糟糕的选择”。这就是为什么如果使用高阻抗计来测量相对于市电接地的2类PSU的输出，通常会看到一半的市电电压。

这意味着在2类PSU上，我们很难在安全性和EMC之间进行权衡。增大电容器的尺寸可以改善EMC，但也会导致较高的“接触电流”（流过某人或某物的电流，这些电流会触摸PSU和主电源的输出）。随着PSU的增大，这种折衷会变得更加棘手（因此，变压器中的杂散电容也会增大）。

在1类（接地）PSU上，我们可以通过将输出接地连接到电源接地（在台式机PSU中很常见）或使用两个电容器（其中一个从输出到电源）来将电源接地作为输入和输出之间的屏障。接地，从电源接地到输入一个（大多数笔记本电脑电源砖就是这样做的）。这避免了触摸电流问题，同时仍提供了控制EMC的高频路径。

这些电容器的短路故障将非常严重。在1类PSU中，干线电源和干线接地之间的电容器故障意味着接地短路（相当于“基本”绝缘故障）。这很不好，但是如果接地系统正常运行，那么对用户来说就不会构成重大直接危害。在2类PSU中，电容器的故障要严重得多，这将对用户造成直接而严重的安全隐患（相当于发生故障或“双重”或“加强”绝缘）。为了防止对用户造成危害，必须对电容器进行设计，以免发生短路故障。

因此，为此目的使用了专用电容器。这些电容器称为“ Y电容器”（另一方面，在市电带电和市电中性线之间使用X电容器）。“ Y电容器”有两个主要的子类型，即“ Y1”和“ Y2”（其中Y1是额定值较高的类型）。通常，Y1电容器用于2类设备，而Y2电容器用于1类设备。

那么，SMPS初级侧和次级侧之间的电容器是否意味着输出未隔离？我见过可以串联连接以使电压翻倍的实验室耗材。如果不是孤立的，他们该怎么办？

某些电源的输出硬连接到地。显然，您不能将一对具有相同输出端子硬接地的电源用于串联。

其他电源仅具有从输出到输入或干线接地的电容耦合。由于电容器会阻塞直流电，因此可以串联连接。

根据我作为电子工程师的经验，我发现相当多的专业II类电源由于存在Y电容器而对地漏电约为80v AC。IEE允许非医疗设备的泄漏电流<85uA。但是，这可能会导致音频电路出现问题。当笔记本电脑连接到音频放大器或舞台效果连接到PA时，我已经看到了一些接地环路嗡嗡声的例子。由于SMPS的泄漏，我个人受到麦克风的轻微但不愉快的震动。我最初的解决方案是移除Y电容器并安装接地连接，但最终我使用了环形线圈来构建自己的线性PSU。至于“堆叠”

直接回答OP的问题；Y电容器的使用虽然符合过去的标准工程实践，但在新设计中应避免使用。由于NEC（美国国家电气规范）对GFCI和AFCI断路器的使用要求，在过去十年左右的时间里，出现了使用Y电容器的新工程折衷方案。这些断路器设计为在分支电路上的所有AC插座上以5 mA的总接地电流跳闸。显然，对于典型的客厅娱乐中心或计算机工作站，每类I设备允许3.5 mA的电流累积非常快。尽管当前的泄漏标准允许这样做，但OEM越来越受到消费者的抱怨，他们的产品“绊倒了我的断路器，我希望将其修复”https://www.fluke.com/zh-cn/learn/blog/grounding/chasing-ghost-trips-in-gfci-protected-circuits。在过去十年中，NEC的要求一直在增加，许多州和城市现在才将其完全纳入。II类设备（交流插头上没有第三个接地插脚）具有更严格的泄漏规范，但它们却是大多数设计人员正在朝着的解决方案。这些器件完全不需要Y电容器就能满足EMI规范。