家用電器的泄漏電流是很關(guān)鍵的，因?yàn)闀?huì)對(duì)人體產(chǎn)生電擊安全問題，但是泄漏電流章節(jié)很多人不是很了解，也很矛盾，所以本文對(duì)此作一個(gè)深入的剖析，希望能給工程師帶來幫助。

    我們知道人體電阻是一個(gè)隨外界環(huán)境、身體狀況、生理特征、電流頻率而變化的電阻，皮膚干燥時(shí)一般超過100K，但身上出汗、潮濕、生病等因素會(huì)讓人體阻值大幅下降。電能使人體損傷的就是電流，不同的電流對(duì)人體產(chǎn)生不同的傷害，國(guó)際上也做了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)具體多大的電流能讓人體產(chǎn)生什么類型的反應(yīng)各有說法，有的地方指明人能感知的電流是8mA，有的人又說是5mA。本文依據(jù)GB/T 12113（等同IEC 60990）標(biāo)準(zhǔn)，按照通過人體電流的大小而使人體產(chǎn)生不同狀態(tài)，將電流劃分為三個(gè)等級(jí)：感知電流、擺脫電流和心顫電流。

    然而人體相當(dāng)于一個(gè)可變電阻，這也就間接反應(yīng)了人體能承受的電壓，國(guó)際上規(guī)定了人體的安全電壓最高為36V，所謂的安全電壓正確的理解是短時(shí)間內(nèi)對(duì)人體是安全的。標(biāo)準(zhǔn)畢竟是妥協(xié)的產(chǎn)物，不可能做到100%保證安全，只能說適合絕大多數(shù)人。

    GB/T 12113附錄D中給出了三個(gè)等級(jí)的電流值，人體感知有反應(yīng)的電流約為0.5mA有效值或0.7mA峰值的正弦電流，所以電路設(shè)計(jì)的泄漏電流應(yīng)該控制在0.7mA以內(nèi)是比較合適的。

    以上為國(guó)家推薦標(biāo)準(zhǔn)，并非強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。在國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)GB4706.1的第16章泄漏電流要求里面，是規(guī)定了不同類型器具給予不同的要求，比如II類器具泄漏電流小于0.25mA，I類便攜器具為0.75mA，并且是要求在保護(hù)阻抗斷開的情況下測(cè)量，如下說明：



   在常見的I類器具如電飯煲產(chǎn)品，內(nèi)部的濾波電路如下圖1所示，若是按要求將CY1和CY2斷開再測(cè)量，泄漏電流當(dāng)然沒有問題，但是家庭里面的插座很多都是不接地線的，此時(shí)若將CY1取得比較大時(shí)，金屬外殼將會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生電擊。



    在II類器具如電磁爐中，存在高壓地和低壓大地的情況，如下圖2所示，2個(gè)Y電容CY3、CY4充當(dāng)加強(qiáng)絕緣的作用，但是取得較大電流超過0.7mA同樣也會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生電擊風(fēng)險(xiǎn)。由此看來此條款是不對(duì)的。

    仔細(xì)翻閱GB4706.1當(dāng)中，其實(shí)第8章也有介紹，這里就明確規(guī)定了易觸及部件的漏電不超過0.7mA峰值，說明泄漏電流需要對(duì)應(yīng)此條款，所以設(shè)計(jì)中Y電容的容量必須控制在0.7mA峰值以內(nèi)。


    結(jié)合GB/T 12113附錄E里面的內(nèi)容，測(cè)試時(shí)需要模擬人體阻值500?進(jìn)行泄漏電流驗(yàn)證。


    假設(shè)市電220VAC/50Hz的電器，設(shè)計(jì)通常都要求最高輸入電壓264V，所以在264V輸入時(shí)的峰值來計(jì)算泄漏電流，其中模擬人體阻值為500?，那么Y電容的最大取值是多少呢？計(jì)算公式及推導(dǎo)如下：


    此可知Y電容容量不能超過5.97nF，現(xiàn)有Y電容通常都在4.7nF及以下，所以Y電容最大4.7nF（即472）的取值是很有道理的。家用電器泄漏電流為了控制在0.7mA峰值以下，所以Y電容也就有了最大限制要求。