1. Objectifs fondamentaux de la connexion RC
1.1 Exigences en matière de compatibilité électromagnétique (CEM)
- Suppression du bruit à haute fréquence: Fournit un chemin à faible impédance pour le bruit au-dessus de 30 MHz (fonction de condensateur)
- Isolation des basses fréquences: Bloque les interférences du courant 50Hz (caractéristique de haute résistance)
- Paramètres typiques: Condensateur 1-100nF/Y + résistance 1-2MΩ
1.2 Exigences en matière de protection de la sécurité
- Décharge ESD: La résistance de 1MΩ répond à la norme IEC61000-4-2 (décharge 2kV statique en ≤10 secondes).
- Contrôle du courant de fuite: Limite le courant à ≤0,1mA (conforme à UL1950)
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2. Fonctions clés et sélection des condensateurs
2.1 Gestion du bruit à haute fréquence
- Sélection du condensateur Y:
- Dispositifs médicaux : Priorité à la classe Y1 (tension de résistance de 8kV)
- Électronique grand public : Classe Y2 (5kV) pour un meilleur rapport qualité-prix
- Impact de la capacité:
- Condensateur 1nF : impédance ~3.2MΩ à 50Hz (isolation effective)
- Condensateur de 100nF : impédance de ~0,016Ω à 100MHz (chemin à faible impédance)
2.2 Isolation des tensions dangereuses
- Normes de sécurité:
- Isolation renforcée : tension de tenue ≥2,5kV (IEC62368-1)
- Distance de fuite : ≥6mm (systèmes 220VAC)
3. Résistance Conception de mécanismes de protection
3.1 Protection contre les décharges électrostatiques
| Paramètres | Valeur standard | Norme d'essai |
|---|
| Résistance | 1MΩ±5% | IEC61000-4-2 |
| Temps de décharge | ≤10 secondes | Décharge de contact 2kV |
| Coefficient de température | ≤50ppm/℃ | JEDEC JESD22 |
3.2 Protection par limitation de courant
- Lorsque le châssis a une tension statique de 1kV :
- Courant de connexion directe : Théorique ∞ (dangereux)
- Courant de résistance de 1MΩ : 1mA (plage de sécurité)
4. Pratiques d'ingénierie et vérification des essais
4.1 Schéma de connexion typique
PCB_GND ────┬──── 1MΩ ──────┬──── EGND
│ │
└── 100nF/Y2 ────┘
4.2 Éléments clés du test
- Test de résistance à la tension: 3kVAC/60s (entre GND et EGND)
- Émission par rayonnement: Bande 30MHz-1GHz (doit être <30dBμV/m)
- Test ESDDécharge de contact : ±8kV (critères de classe A)
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5. Applications industrielles et optimisation
5.1 Sélection des paramètres par application
| Application | Type de condensateur | Valeur de la résistance | Exigences particulières |
|---|
| Médical | Y1/10nF | 2MΩ | Conformité à la norme IEC60601-1 |
| Industrie | Y2/47nF | 1MΩ | Protection renforcée contre les surtensions |
| Consommateur | X7R/1nF | 1.2MΩ | Optimisation des coûts |
5.2 Amélioration de la fiabilité
- Solution avancée: Diode TVS parallèle (par exemple, SMBJ15CA)
- Optimisation de la mise en page: Utiliser le boîtier 0201 pour économiser de l'espace sur le circuit imprimé 30%
La connexion résistance-condensateur permet d'atteindre un équilibre entre l'isolation de sécurité et les performances CEM grâce à une conception précise des paramètres (1MΩ+100nF est la combinaison optimale). Dans la conception réelle, il est nécessaire de procéder à une optimisation complète sur la base des normes de sécurité (telles que la norme IEC62368), des données d'essai et des facteurs de coût. Cette solution est devenue une pratique courante dans des domaines tels que l'électronique grand public et l'équipement médical.