YAG激光電源的電磁兼容性探討

（2）電源濾波器的設計和選用

電源線(xiàn)中的干擾分為兩種：

一種是共模干擾，即在相線(xiàn)與地線(xiàn)間、中線(xiàn)與地線(xiàn)間存在的干擾。共模干擾在相線(xiàn)與中線(xiàn)中同時(shí)存在，大小相等，相位相同。

另一種是差模干擾，即在相線(xiàn)與中線(xiàn)間存在的干擾。差模干擾在相線(xiàn)與中線(xiàn)中同時(shí)存在，大小相等，相位相反。

由于電源線(xiàn)中往往同時(shí)存在上述兩種干擾，因此一般電源濾波器由共模濾波電路（L1、L2和CG）和差模濾波電路（L1和L2的差值與CC）綜合構成。如圖4所示，其中L1和L2為繞在同一磁環(huán)上的兩個(gè)匝數相同、繞向相同的獨立線(xiàn)圈，當電源頻率分量經(jīng)過(guò)時(shí)，由于磁通抵消，電感很小，易于通過(guò)。當共模頻率分量經(jīng)過(guò)時(shí)，由于磁通相加，電感很大，不易通過(guò)而被抑制。

表2激光器電場(chǎng)輻射發(fā)射的數據與標準對比

共模電感L1和L2一般在0.3mH至38mH，共模電容CG要在漏電流小于幾mA前提下取較大值。差模電感一般在幾十μH至幾百μH，差模電容要選擇耐壓足夠高的陶瓷或聚酯電容器。市場(chǎng)上賣(mài)的電源濾波器一般是對共模干擾設計的，如果要對差模干擾起作用，應該另外增加兩個(gè)獨立的差模抑制電感。共模電感的磁性材料以金屬磁性材料（1J8510.02mm）或非晶、超微晶磁性材料效果較好。差模電感的磁性材料以金屬軟磁粉末經(jīng)絕緣包裹壓制退火的磁性材料（國產(chǎn)ZW1）效果較好，而不用開(kāi)口鐵氧體材料。

應用一般電源濾波器與信號濾波器的不同之處在于阻抗搭配。應用一般信號濾波器時(shí)，為使傳輸的信號損耗小，應盡量使電源阻抗、濾波器阻抗和負載阻抗匹配。相反，應用一般電源濾波器時(shí)，為抑制傳輸的干擾信號，應盡量使電源阻抗、濾波器阻抗和負載阻抗不匹配。

設計和選用電源濾波器一定要根據電路的實(shí)際情況而定。首先測量傳導干擾的電平，再與電磁兼容的標準進(jìn)行比較，選擇對超標信號的幅值和頻帶有抑制作用的電源濾波器。對于該激光電源可以選擇頻帶10kHz～10MHz，插入損耗大于20dB的電源濾波器。

32電場(chǎng)輻射發(fā)射

（1）電場(chǎng)輻射發(fā)射的原因及應對措施

①由于激光電源是高壓大電流脈沖設備，其放電過(guò)程中產(chǎn)生大量的高電壓高次諧波，形成很強的電場(chǎng)輻射發(fā)射。對此，高壓放電線(xiàn)應采用外加屏蔽的同軸電纜。

②由于激光器采用20kHz以上的高頻高壓開(kāi)關(guān)電源，為此，應對激光電源加強電磁屏蔽，并注意屏蔽的完整性和良好的接地措施。

（2）屏蔽的設計和選用

①屏蔽的設計和選用

由于該激光電源沒(méi)有注意屏蔽設計，致使激光電源外部存在很強的電場(chǎng)輻射發(fā)射。屏蔽設計時(shí)，一般采用電導率高的材料作屏蔽體，并將屏蔽體接地為零電位。它是利用屏蔽體在高頻磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生反方向的渦流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)抵消而削弱高頻磁場(chǎng)的干擾，又因屏蔽體接地而實(shí)現電場(chǎng)屏蔽。屏蔽體的厚度不必過(guò)大，而以趨膚深度和結構強度為主要考慮因素。根據電磁兼容性試驗檢測的電場(chǎng)輻射發(fā)射頻帶和參數，對于該激光電源可以選擇頻帶10kHz～800MHz，屏蔽效能大于80dB的電導率高的或磁導率高的材料作屏蔽體。

②屏蔽的注意事項

圖4一般電源濾波器

a注意屏蔽的完整性如果屏蔽體不完整，將導致電磁場(chǎng)泄漏。特別是電磁場(chǎng)屏蔽，它利用屏蔽體在高頻磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生反方向的渦流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)抵消而削弱高頻磁場(chǎng)干擾。如果屏蔽體不完整，渦流的效果降低，即屏蔽的效果大打折扣。

b注意下述特殊部位的屏蔽措施

S接縫處理接縫處理不好將使屏蔽體的屏蔽效果降低。對固定的接縫最好采用連續焊接。焊接前，應將要焊接表面的非導電物質(zhì)清除干凈。要盡可能對全部外殼間斷處進(jìn)行搭接。對非固定的接縫應采用導電襯墊并壓緊，以提高接縫的電磁密封效果。常用的導電襯墊材料有金屬編織物、含有金屬絲的橡膠等。對活動(dòng)的接縫，如門(mén)框上，采用彈性指簧以提高接縫的電磁屏蔽效果。