如今隨著節(jié)能環(huán)保要求的不斷提高，關(guān)于電源待機(jī)功耗也有著更進(jìn)一步的要求。powerIntegration（pI）最新推出的CapZero3系列產(chǎn)品可以通過(guò)降低開(kāi)關(guān)電源中與X電容放電電阻相關(guān)的功耗，從而實(shí)現(xiàn)待機(jī)功耗滿(mǎn)足安規(guī)要求。

什么是X電容

X電容是跨接在電力線(xiàn)兩線(xiàn)之間，即“L-N”之間，X電容器能夠抑制差模干擾，通常采取金屬化薄膜電容器，電容容量是uF級(jí)。X電容多數(shù)是方型，也就是類(lèi)似于盒子的形狀，在它的表面一般都標(biāo)有安全認(rèn)證標(biāo)志、耐壓字樣（一般有AC300V或AC275V）、依靠標(biāo)準(zhǔn)等信息。

X安規(guī)電容應(yīng)用包括以下三方面

一、抑制電磁干擾

抗電磁干擾是X電容最常見(jiàn)的作用，一般兩根引腳跨接在零線(xiàn)和火線(xiàn)之間，適用于高頻、直流、交流、耦合，跨接脈沖電路中，能夠能承受過(guò)壓沖擊，一般與電阻并聯(lián)使用，目的是起到泄放電荷作用；

二、阻容降壓

阻容降壓也是X電容經(jīng)常用到的，特別關(guān)于成本低廉成品，電容降壓的工作原理是利用電容在一定的交流信號(hào)頻率下產(chǎn)生的容抗來(lái)限制最大工作電流。同時(shí)在電容器上串聯(lián)一個(gè)阻性元件，則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產(chǎn)生的功耗完全取決于這個(gè)阻性元件的特性。因此，電容降壓實(shí)際上是利用容抗限流，而電容器實(shí)際上起到一個(gè)限制電流和動(dòng)態(tài)分配電容器和負(fù)載兩端電壓的角色。如下圖

三、濾波

X2安規(guī)電容器可以用作直流濾波使用，可以并聯(lián)使用。

X電容是安規(guī)電容，也就是說(shuō)該電容必須不能對(duì)人體造成傷害。因此安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)正在工作之中的機(jī)器電源線(xiàn)被拔掉時(shí)，在一秒鐘之內(nèi)，X電容的儲(chǔ)能要降至34VDC以下。

而今隨著設(shè)備功率的不斷提升，無(wú)論是EMI要求還是濾波要求，都要更大容量的X電容，從小家電100nF到洗衣機(jī)的6μF。但是為了滿(mǎn)足快速泄能要求，為X電容放電所要的放電電阻要隨著X電容的新增而減小，電阻越小就會(huì)帶來(lái)空載功耗的新增，這就給改善待機(jī)功耗帶來(lái)了巨大難題。

應(yīng)對(duì)全新挑戰(zhàn)，CApZero升級(jí)

日前，為了實(shí)現(xiàn)降低X電容放電功耗，pI專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了成為CApZero3系列產(chǎn)品。CApZero顧名思義，是將“電容影響降至為零”的一項(xiàng)技術(shù)，pI資深技術(shù)培訓(xùn)經(jīng)理閻金光（JASONYAN）表示，可以把CApZero看成一個(gè)智能開(kāi)關(guān)，只有在AC電壓斷開(kāi)的情況下才會(huì)為濾波電容供應(yīng)放電電路，這樣就可以實(shí)現(xiàn)最小的待機(jī)功耗。CApZero采用自供電工作方式，功耗小于4mW，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于放電電阻的待機(jī)功耗。閻金光表示，關(guān)于部分大規(guī)格的X電容來(lái)說(shuō)，對(duì)應(yīng)的電阻待機(jī)功耗甚至可能超過(guò)1W。

CApZero工作原理

X電容以及所對(duì)應(yīng)的待機(jī)功耗，可以看到X電容容量越大待機(jī)功耗也就越高，二者呈線(xiàn)性關(guān)系。

閻金光指出，目前已經(jīng)是CApZero第三代產(chǎn)品，相比上代產(chǎn)品，支持更低的總串聯(lián)電阻，也就是支持更大的X電容。

除此之外，CApZero-3IC既可以放置在系統(tǒng)輸入保險(xiǎn)絲之前，也可以放置在它之后。新器件具有較高的共模抗浪涌能力，因此無(wú)需外部接地連接，并且內(nèi)部集成了1000VMOSFET，還具有較高的差模抗浪涌能力。封裝和pCB的爬電距離保持在4mm以下。

據(jù)閻金光介紹，CApZero的產(chǎn)品完全引腳兼容，因此假如有CApZero-2無(wú)法滿(mǎn)足的規(guī)格，直接替換為CApZero-3即可，同時(shí)，該產(chǎn)品滿(mǎn)足IEC60335，IEC62368等安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。CApZero-3器件經(jīng)認(rèn)證符合CB和Nemko的安全要求，因此開(kāi)發(fā)人員無(wú)需對(duì)電源的X電容放電電路進(jìn)行單獨(dú)的安全測(cè)試。

回顧一下SENZero產(chǎn)品

SENZero并不是pI的新器件，但是該產(chǎn)品同樣是為了降低待機(jī)功耗所開(kāi)發(fā)的。SENZero可在交流供電存在期間斷開(kāi)與高壓母線(xiàn)連接的檢測(cè)電阻，從而消除檢測(cè)電阻產(chǎn)生的功耗，進(jìn)而幫助降低系統(tǒng)總功耗，有助于滿(mǎn)足重視節(jié)能的產(chǎn)品制造商和能效標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)管機(jī)構(gòu)的嚴(yán)格要求。

在電源的功率因數(shù)校正（pFC）電路上和/或在電源轉(zhuǎn)換級(jí)中，SENZero器件可在空載或待機(jī)模式下使高壓檢測(cè)電阻或電阻分壓器與DC高壓母線(xiàn)斷開(kāi)連接，從而達(dá)到降低功耗的目的。這樣可關(guān)閉或禁用電源中的功能塊，使電源在非完全工作模式下省去不必要的功耗。

無(wú)論是CApZero還是SENZero，原理都是通過(guò)IC實(shí)現(xiàn)了對(duì)關(guān)鍵器件進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，從而實(shí)現(xiàn)更嚴(yán)苛的待機(jī)功耗，這也是pI一直以來(lái)的發(fā)展方向，降低功耗的同時(shí)極簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)。