今天简单谈谈电路设计中比较常见的三种X电容放电回路方案，以及它们对安规的影响
X电容全称抑制电源电磁干扰用电容器，一般安装在电源初级整流模块之前，主要用于相间跨线、EMI滤波（降低差模干扰）等，在手机充电器、ATX电源等常见电子设备都有广泛运用在实际电路中，X电容规格一般不低于uF级。设备在脱离电网连接后（拔出电源插头），因X电容跨接相线使得插头极间带有高压，人体意外触及电源插头，即形成放电回路，存在电击危险。因此，必须为X电容设计合理的放电回路，确保设备与电网断开后，极间电荷能够被有效释放放电电容，快速降低插头上的残余电压
针对插头带电危险，多项国家标准均有明确要求，本文特别以GB4943.1-2011《信息技术设备 安全 第1部分：通用要求》举例说明。GB4943.1-2011第2.1.1.7条规定，A型可插式设备（例如电源适配器等）放电时间常数不得超过1s，放电1s后电容器残余电压不得超过初始值的37%
列举三种放电回路设计方案如下，典型运用电路见图例
S闭合时相当于设备与电网连接
S断开相当于设备与电网断开（拔出电源插头）
方案一：当前普遍采用的是RC放电方式
原理：当S断开后，X电容C贮藏电荷将由泄放电阻R消耗
根据基尔霍夫电压定律
RC电路方程为
电容电压无法突变，所以初值条件为
很容易就可以解出
RC乘值统称为时间常数。上式中取RC=1，t=1（s），即得放电1s时刻
在一般实用电路中，当时间常数小于1（例如C取0.47uF，R取2MΩ，时间常数为0.94），X电容放电1s后的残余电压一般不超过初始值的37%，满足GB4943.1-2011要求
优点1：电路设计容易，仅需一个泄放电阻R与X电容C并联即构成放电回路
优点2：参数计算简单，理论残余电压和时间常数可根据上式换算得到
缺点1：消耗额外功率，泄放电阻R在设备连接电网后不断消耗功率（泄放电阻R的消耗功率占设备待机功率的绝大部分），消耗功率
缺点2：当提高X电容规格以获取更优EMI滤波效果时，因时间常数不得大于1，必须减小泄放电阻R的阻值。而泄放电阻R的阻值与消耗功率PR成反比，
，加大了消耗功率
方案二：Power Integrations公司推出CAPZero系列放电IC，该类型放电IC不仅能配合泄放电阻构成放电回路，还可以有效降低泄放电阻的消耗功率
原理：该类型放电IC内部集成有电压检测器和MOSFET驱动，能够检测比较IC两端电压，根据电压变化驱动片内MOSFET导通和截止，使得放电IC具备断电检测和电子开关功能。当S闭合后，放电IC检测到上电，片内MOSFET截止，AB点开路，泄放电阻R1和R2无电流经过，无消耗功率；当S断开后，放电IC检测到断电，片内MOSFET导通，AB点短路，泄放电阻R1和R2、放电IC、X电容C构成放电回路
优点1：时间常数等参数计算简单，等同于方案一优点2：仅当设备与电网断开后放电电容，泄放电阻才消耗功率（X电容电荷），降低了设备的待机功率优点3：在提高EMI滤波效果且不影响待机功率的前提下，X电容规格的选择更加自由缺点1：放电IC内部的镜像MOSFET偏置要求必须有2个泄放电阻（R1和R2）串联使用，增加了线路布局复杂性缺点2：一旦放电IC故障导致AB点持续开路，放电功能失效国际电工委员会IEC在2013年提出了DSH1080号CTL决议，要求对该类型放电IC进行复杂的耐久性寿命试验考核方案三：Fairchild Semiconductor公司在2013年推出FSB系列功率开关IC，该类型功率开关IC在继承了方案二放电IC常态无消耗功率和X电容选择灵活的前提下，将放电IC的功能固化于自身电路中，去除了放电IC，进行了较大程度的改良原理：该类型功率开关IC将电压检测器、PWM调制、MOSFET驱动及反馈调节等功能集成一体。当S闭合后，电流流经泄放电阻R为功率开关IC内启动电容充电，充电满后驱动MOSFET管配合PWM调制再经反馈调节，使得电路正常起振工作。电路起振后，启动电容转由隔离变压器副绕组电路充电，功率开关IC对泄放电阻R开路，此过程中AB点始终截止；当S断开后，功率开关IC检测断电，驱动AB点导通。整流二极管D2和D5、泄放电阻R、X电容C；整流二极管D1和D6、泄放电阻R、X电容C分别构成放电回路优点1：整流二极管（D5、D6）的导通压降不大，对放电参数的影响可忽略不计，参数计算等同于方案一优点2：待机功率低且X电容规格选择灵活优点3：未使用方案二中的放电IC，豁免了DSH1080号CTL决议要求缺点1：一旦整流二极管D5或D6存在短路故障，X电容无法正常放电，放电功能失效上述三种X电容放电回路设计各有利弊，恒定不变的是X电容贮藏电荷最终都消耗在泄放电阻上。设计者可根据实际电路要求选择合适的放电回路方案
如有更优解决方案，请大神不吝赐教私信我（由于微信公众号关停了留言功能，现在正苦恼中。。。
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