Capacitores Classe X: Integração Segura em Fontes de Alimentação Sem Transformador

Capacitores são o santo graal da eletrônica. Afinal, você pode encontrar esses componentes eletrônicos em iluminação LED, processamento de sinal, fonte de alimentação, eletrônicos comerciais, etc. Dito isso, o capacitor funciona como um filtro. E ajuda a remover problemas de ruído de um circuito. Mas se você está lidando com aplicações em sistemas de potência que requerem um dispositivo que você pode conectar em qualquer direção, o capacitor classe X é ideal.

Neste artigo, discutiremos extensivamente capacitores classe X. Além disso, você aprenderá sobre os recursos do dispositivo, especificações, aplicações e muito mais.

Se você está pronto, vamos prosseguir!

O que são Capacitores Classe X?

Capacitores de Tântalo classe X

Fonte: Wikimedia Commons

Os capacitores classe X são dispositivos eletrônicos não polarizados. E eles se comportam como transformadores de tensão de ruptura. Portanto, ajudam a reduzir alta tensão CA para baixa tensão CA em circuitos eletrônicos. Como esses capacitores industriais são não polarizados, você pode conectá-los em todas as direções.

Características e Especificações do Capacitor Classe X

Capacitor axial classe X

Fonte: Wikimedia Commons

Características do capacitor classe X incluem:

• O capacitor tem um recurso de autocura
• Vem com revestimento epóxi.
• É compatível com a diretiva RoHS
• Características elétricas notáveis acima de um capacitor normal
• O dispositivo tem um filme de poliéster metalizado

Além disso, as especificações do capacitor classe X incluem:

• A tensão nominal é 250 VCC, 1000 VCC, 400 VCC, 100 VCC, 1250 VCC, 630 VCC, e a tensão nominal reduzida a 1.25%/°C acima de 85°C é 250 VCA, 125 VCA, etc.
• Faixa de capacitância de 0.0010µF a 10µF (E12)
• A faixa de temperatura de categoria para -100VCC, 250 VCC, 400 VCC, 630 VCC, 1000 VCC, 1250 VCC é -40°C a +105°C. Esses valores incluem elevação de temperatura na superfície da unidade.
• Tolerância de capacitância de ±10% (K), ±5% (J)
• Tem uma faixa de temperatura de categoria de -125 VCA, 250 VCA é -40°C a +85°C
• A tensão de suportação inclui:

Entre terminais: tensão nominal (VCA) x 230% 60 s

Terminais para invólucro: 1500 VCA 60 s

Conectando terminais ao invólucro: 1500 VCA 60 s

Tens. avaliada 125 VCA, 250 VCA

Tensão avaliada 1000 VCC, 1250 VCC

Entre terminais: tensão nominal (VCC) x 175% 2 s a 5 s ou 1000 VCA

Tensão avaliada 100V a 630 VCC

Entre terminais: tensão nominal (VCC) x 150% 60 s

Classificação de Capacitores Classe X e Classe Y

Classe X e Classe Y são capacitores especiais de alimentação principal. E esses capacitores atendem ao padrão americano certificado de segurança e padrões europeus. Além disso, você pode usá-los para filtrar linhas CA em diferentes dispositivos eletrônicos.

Capacitores Classe X (capacitores código de cores EIA)

Fonte: Wikimedia Commons

Além disso, você também pode chamar os capacitores Classe X de capacitores de supressão de interferência eletromagnética e radiofrequência. Ou você pode chamá-lo de capacitores de supressão EMI/RFI — onde o RFI tem um valor de capacitor de frequência mais alta que o EMI.

Capacitores Classe Y (Capacitores de Mica Prateada)

Fonte: Wikimedia Commons

Dito isso, você também pode chamar a Classe Y de capacitor de segurança de filtro de linha CA. Além disso, ambos os capacitores de classe especial reduzem a produção de EMI/RFI e os efeitos adversos relacionados à frequência de ressonância recebida.

E antes que esses capacitores possam executar sua filtragem EMI/RFI, você precisa conectá-los diretamente a uma entrada de potência CA. Consequentemente, pode sujeitar os capacitores a transientes de tensão e sobretensão como picos de energia. Então, o capacitor pode falhar.

O que Acontece Após Conectar os Capacitores?

Quando você coloca o capacitor Classe X (capacitor entre linhas) entre linha e neutro, ele pode falhar em curto. E isso pode ocorrer devido a uma sobretensão. Além disso, a falha abrirá um dispositivo de tensão de sobrecorrente como um disjuntor ou fusível. Como resultado, você pode não experimentar perigos de choque elétrico — mesmo se o capacitor falhar.

Além disso, quando você coloca o capacitor de linha para terra ou capacitor Classe Y entre a barra e terra, ele pode falhar em curto. Consequentemente, um choque elétrico fatal ocorrerá devido à conexão de terra perdida.

Mas isso é um problema porque os fabricantes projetam este capacitor para falhar aberto. E o capacitor filtrará rapidamente qualquer ruído e interferência que seu dispositivo possa ter devido a uma falha. Além disso, você não terá perigo de choque elétrico.

Dito isso, você pode classificar os capacitores Classe X e Classe Y com base em:

• A tensão de impulso de pico que é mais fácil para eles resistirem
• Sua tensão de pico ou tensão de pulso de pico nominal

A tabela resume a classificação dos capacitores:

Subclasse (IEC 60384-14)	Impulso de Pico Antes do Teste de Endurance	Tensão de Pulso de Pico (Em Operação)
X1	4kV por C ≤ 1µF 4/√C kV por C ≤ 1µF	>2.5kV ≤4.0kV
X2	2.5 kV por C ≤ 1µF 2.5/√C kV por C >1µF	≤2.5kV
X3	<1.2kV	Nulo

Subclasse (IEC 60384-14)	Impulso de Pico Antes do Teste de Endurance	Tensão Nominal
Y1	8kV	≤500VCA
Y2	5kV	150VCA ≤ V <300VCA
Y3	Nulo	150VCA ≤ V <250VCA
Y4	2.5kV	<150VCA

Como Utilizar um Capacitor Classe X em Fonte de Alimentação Sem Transformador

Como os capacitores classe X têm altas classificações de tensão, você pode conectá-los diretamente à rede CA em série. Curiosamente, o capacitor de redução de tensão classe X é a parte crítica de um circuito de fonte de alimentação sem transformador.

Então, você pode conectar o capacitor classe X com a linha de Fase da CA em série para reduzir a corrente. Então, você pode substituir o transformador por capacitores de queda. Com isso, você pode usar um retificador de ponte para mudar o sinal CA reduzido para um sinal CC com extrema cautela.

Esta configuração também tem um diodo Zener (1N4733A 5.1V). E o dispositivo ajuda a produzir saída CC. Então, o Capacitor Ideal de Suavização (5.0µF/6VCC) ajuda a criar capacitores discretos CC sem ripple. E haverá isso que mostrará a saída CC.

Dito isso, visita escolha seu capacitor de redução de tensão baseado em duas coisas: primeiro, a Segundo, a tensão necessária que seu circuito pode retirar.

E você pode usar a fórmula abaixo para calcular a reatância:

X_c = 1/2πfC

Onde:

• F = frequência da CA
• C = capacitância do capacitor classe X
• X_c = reatância de um capacitor

Então, se você usar uma frequência de 60Hz e um capacitor de 0.50µF, a reatância é:

X_c = 1/2 x 3.14 x 60 x 0.50 x 10ˆ-6 = 5307.86Ω

Se seu volt é 560, você pode calcular sua corrente

I = E/X_c = 560volts/5307.86Ω = 0.105 amps

Coisas importantes a notar:

1. As famílias de capacitores de fonte de alimentação sem transformador são ideais para circuitos compactos com menores classificações de corrente.
2. Como o circuito envolve manuseio direto de tensão CA, é essencial tomar precauções, especialmente contra picos de tensão ocasionais.
3. Isole seus fios de tensão de saída CA.
4. Evite substituir os capacitores classe X que têm capacitores comuns.

Aplicações

Você pode usar o capacitor classe X para o seguinte:

• Fonte de alimentação sem transformador
• Fonte de alimentação capacitiva

Fonte de alimentação capacitiva

Fonte: Wikimedia Commons

• Iluminação LED

Iluminação LED

Fonte: Wikimedia Commons

• Laptops

Placa de Laptop

• Impressoras

Impressoras

Marcações de Logotipo de Aprovação de Segurança

Símbolos ou marcações adequados são necessários para todos os capacitores certificados de segurança, supressão e bypass. E você pode encontrar as marcações de logotipo de aprovação de segurança na tabela do capacitor que mostra as marcações de segurança e definições:

Perguntas Frequentes

Como funciona um capacitor X?

O capacitor X funciona conectando-se à linha de energia CA diretamente. Enquanto nisso, o capacitor resiste a picos de tensão que podem vir com a linha de energia. Então, se falhar, falhará com segurança como um circuito aberto.

O que são capacitores X e Y?

Estes são capacitores de segurança. Os capacitores X removem o modo diferencial. E isso acontece quando você conecta o dispositivo através da linha de entrada. Os capacitores Y2 ajudam a remover o diodo comum. Além disso, isso acontece quando você coloca os capacitores de segurança Y2 entre a entrada e a linha de terra.

Como os capacitores são classificados?

Você pode classificar diferentes capacitores comparando seus valores reais e capacitância nominal para saber a proximidade. Então, você pode indicar a tolerância exata com bandas coloridas e letras.

Considerações Finais

Os capacitores integrados classe X são a escolha perfeita se você planeja executar filtragem EMI/RFI. Mas antes de obter um, é vital prestar atenção às marcações de logotipo de aprovação de segurança. Dessa forma, você terá certeza do que está usando.

Você já usou um capacitor classe X antes? Ou precisa de ajuda para obter o melhor para sua aplicação? Por favor, sinta-se à vontade para nos contatar.