Перейти к содержанию

Почему слегка щиплет током корпус ноутбука или прибора с импульсным блоком питания?

Обновлено Редакция GAW

Содержание

Импульсный блок питания содержит фильтр помех. Его Y-конденсаторы, по описанию TDK, включены между фазой или нейтралью и «нулевым потенциалом» — корпусом, землёй или общим проводом выхода — и гасят синфазные помехи. Пока корпус заземлён, их ток уходит в защитный провод. Если заземления нет (двухконтактная вилка, розетка без земли), корпус остаётся соединён с сетью только через эти маленькие ёмкости.

Какое напряжение и какой ток

Наш расчёт для типичной схемы с двумя одинаковыми Y-конденсаторами — от фазы и от нейтрали к корпусу:

ВеличинаКак считаетсяЗначение
Напряжение корпуса без нагрузкиделитель из двух равных ёмкостейоколо 115 В
Сопротивление конденсатора 2,2 нФ на 50 ГцXC = 1/(2πfC)около 1,45 МОм
Ток через тело на землю115 В / (1,45 / 2) МОмоколо 0,16 мА
То же для 4,7 нФоколо 0,34 мА

Мультиметр с входом 10 МОм покажет на таком корпусе около 115 В (наш расчёт: его сопротивление много больше 0,72 МОм) — по той же причине, что и «фантомное» напряжение на отключённом проводе. Под нагрузкой тела напряжение падает почти до нуля, а ток ограничен ёмкостью: его мы и чувствуем как покалывание. Реактивное сопротивление на любой частоте посчитает калькулятор импеданса, его смысл объясняет статья «Реактивное сопротивление».

Почему ёмкость Y-конденсаторов маленькая

TDK объясняет: Y-конденсаторы применяют там, где их отказ грозит ударом током, поэтому их делают особо надёжными и ограничивают ёмкость — чтобы уменьшить ток при переменном напряжении. Заменять их обычными высоковольтными конденсаторами нельзя; классы X и Y разобраны в статье «Конденсаторы».

Чего делать нельзя

  • Удалять Y-конденсаторы из блока питания, чтобы «убрать покалывание»: это часть защиты и фильтра помех.
  • Соединять корпус с нулевым проводом, водопроводной трубой или батареей отопления: при обрыве нуля или неисправности на корпусе окажется сетевое напряжение, а трубы могут оказаться под напряжением для соседей (наш вывод).
  • Правильное решение — розетка с исправным защитным заземлением; если её нет, её делает электрик.

Похожие вопросы

Опасно ли это покалывание?

Считать его безопасным нельзя. TDK пишет лишь, что ёмкость Y-конденсаторов ограничивают ради малого тока; наш расчёт для 2,2 нФ — около 0,16 мА от одного прибора, но токи нескольких приборов, соединённых кабелями, складываются. Прибор с трёхконтактной вилкой рассчитан на подключённый защитный провод, и без него работает не так, как задумано. Сильный удар, искры или покалывание у прибора, который раньше не щипал, — признак неисправности: его отключают и проверяют.

Почему покалывание пропадает, если вилку включить с заземлением?

Заземлённый контакт розетки соединяет корпус с землёй, и ток Y-конденсаторов уходит по защитному проводу, а не через тело. Прибор с трёхконтактной вилкой рассчитан именно на такое подключение (наш вывод), поэтому его включают только в розетку с исправным заземляющим контактом.

Почему щиплет при подключении ноутбука к телевизору или усилителю?

Выход блока питания ноутбука через Y-конденсатор связан с сетью, и общий провод кабеля HDMI или аудио соединяет его с другим прибором. Если у второго корпус заземлён, ток течёт через разъём, а в момент подключения может проскочить искра. Наш совет: соединять приборы при выключенном питании.

Источники

  1. TDK (EPCOS). Film Capacitors — EMI suppression capacitors: General / Standards, June 2018 — разд. 2.2: Y-конденсаторы ставят там, где их отказ может привести к удару током; их ёмкость ограничивают, чтобы уменьшить ток через конденсатор под переменным напряжением и энергию при постоянном; классы Y1–Y4 по EN 60384-14; разд. 4: Y-конденсаторы между фазой или нейтралью и нулевым потенциалом подавляют синфазные помехи
  2. Kuphaldt T. R. Lessons In Electric Circuits, Vol. II — AC, 6th ed. (2021), гл. 4.2, CC BY — реактивное сопротивление конденсатора XC = 1/(2πfC); ток конденсатора на переменном напряжении — U/XC

Нашли ошибку?

Смотрите также