EMC漫话（7）

大部分设计师都知道，在两个电源线之间跨接一个X电容是解决传导骚扰发射的有效方法。但是在选择X电容时，往往比较随意。下面这个故事告诉我们，选择X电容不是一个容易的事情。这个故事讲的是一个灯具开发工程师的经历。

某个灯具制造公司新买了一台EMC试验装置，这个工程师为了熟悉新仪器（软件）的使用方法，找了一个节能灯测量传导发射。这只节能灯一直处于正常使用状态（每天24小时）。测量的结果把他惊呆了，这只灯的传导发射远远超过IEC55015的规定。他简直不相信这个结果。因为他亲自对这个产品做过全面的试验，并且完全满足标准的要求。

然后，他从架子上拿了另外一个新的灯进行试验，结果发现传导发射没有问题。经过检查，发现导致传导发射超标的原因是X2电容的电容量只剩了不到10%的容量，本来100nF的电容，实际容量还不到10nF。

他立即与电容器厂商进行了联系。厂商的回答是“你所描述的现象是X2电容常见的问题，X2电容要满足IEC60384，UL，CSA等规范，也就是电容出现任何问题都可以，就是绝对不允许出现导致不安全的失效模式。为了保证这一点，这种电容采用了特殊的设计和制造方法。这样带来的问题就是电容量不稳定。但是IEC的规定，这种电容的电容量可以在1000小时使用时间内，损失10%。” 

他发现，如果连续使用，按照每1000小时减小10%的标准计算，3年的时间会使电容的电容量从100nF降到9nF，而实际的测试结果是小于10nF。看来，每1000小时损失10%电容量的情况确实存在，而不仅仅是IEC60384-14中提出的一个要求。

他检查了其他灯具厂商的产品，发现他们也使用了最小体积的X电容，这种电容最有可能达到1000小时损失10%容量的程度。这意味着，大部分节能灯会在很短的时间内达不到EMC的要求。

电容器厂商告诉他，虽然这个现象众所周知，但是大家仍然都这样做。村田公司制造磁介质的X级电容，他们告诉这个工程师“磁介质电容的容量虽然比较稳定，但是由于多层陶瓷的老化特性，电容量也会随着使用时间降低，另外，如果工作在交流状态下，电容量的损失更小，大约10年损失几个百分点”，并给他提供了相关的图表。

这个工程师后来决定使用某个厂家的MKP-X2电容，厂家的产品技术规范声明，工作寿命大于30万小时。这种电容的尺寸比原来那种，3年容量低了90%的品种略大。由于一般用户没有时间和手段确认电容的寿命，只能相信厂家提供的数据。

过去大家总是强调有机薄膜电容具有自愈的优点，而忽略了这种自愈的代价是容量的降低。所谓自愈，就是发生击穿时，电容的绝缘会自动恢复，不会出现短路现象。实际上，这种自愈就是电离现象，电离产生的高温，将金属化薄膜表面的金属电极气化，恢复绝缘，这样的结果当然是容量降低。我参观过薄膜电容的生产过程。其中一道工序叫“赋能”，就是给电容加上较高的电压，使薄膜上的绝缘薄弱点发生电离，从而使电容量固化下来。

要使电容量稳定，就必须使薄膜的绝缘强度好，避免气化。通常较厚的薄膜绝缘较好，因此这种容量稳定的电容体积会较大。