探討YAG激光電源的電磁兼容性

（2）電源濾波器的設計和選用

電源線中的干擾分為兩種：

一種是共模干擾，即在相線與地線間、中線與地線間存在的干擾。共模干擾在相線與中線中同時存在，大小相等，相位相同。

另一種是差模干擾，即在相線與中線間存在的干擾。差模干擾在相線與中線中同時存在，大小相等，相位相反。

由于電源線中往往同時存在上述兩種干擾，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為繞在同一磁環上的兩個匝數相同、繞向相同的獨立線圈，當電源頻率分量經過時，由于磁通抵消，電感很小，易于通過。當共模頻率分量經過時，由于磁通相加，電感很大，不易通過而被抑制。

表2激光器電場輻射發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。市場上賣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絕緣包裹壓制退火的磁性材料（國產ZW1）效果較好，而不用開口鐵氧體材料。

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，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，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電場輻射發射

（1）電場輻射發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，其放電過程中產生大量的高電壓高次諧波，形成很強的電場輻射發射。對此，高壓放電線應采用外加屏蔽的同軸電纜。

②由于激光器采用20kHz以上的高頻高壓開關電源，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

由于該激光電源沒有注意屏蔽設計，致使激光電源外部存在很強的電場輻射發射。屏蔽設計時，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的作用下產生反方向的渦流磁場與原磁場抵消而削弱高頻磁場的干擾，又因屏蔽體接地而實現電場屏蔽。屏蔽體的厚度不必過大，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輻射發射頻帶和參數，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，將導致電磁場泄漏。特別是電磁場屏蔽，它利用屏蔽體在高頻磁場的作用下產生反方向的渦流磁場與原磁場抵消而削弱高頻磁場干擾。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清除干凈。要盡可能對全部外殼間斷處進行搭接。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。對活動的接縫，如門框上，采用彈性指簧以提高接縫的電磁屏蔽效果。