探讨YAG激光电源的电磁兼容性

1前言

电磁兼容是指电子设备在电磁环境中正常工作的能力。因为电磁干扰不仅影响电子设备的正常工作，甚至造成电子设备中的元器件损害。因此，对电子设备的电磁兼容技术要给予充分的重视。既要注意电子设备不受周围电磁干扰的影响而能正常工作，又要注意电子设备本身产生的电磁干扰不影响周围其他设备的正常运行。

目前的YAG激光电源均采用了开关电源，它是将工频交流直接整流成直流，通过开关器件逆变成高频交流，再通过高频变压器隔离升压，经过高频整流后给储能电容器充电，最后经氙灯放电给激光电源提供能量。

激光电源是一种强电磁干扰源。其产生的电磁干扰，可通过传导和辐射对电磁敏感设备产生影响，可能使整个系统无法正常工作。因此，有必要对激光器产生的电磁干扰的种类和量级进行测量，并分析激光器产生的电磁干扰的原因，以便采取有针对性的电磁兼容性措施，保证整个系统正常工作。

2电磁兼容性摸底试验

21试验目的和方法

按照国标进行电磁兼容性试验。电磁兼容性试验的目的，一是检测设备的电磁兼容性是否符合国标的规定，二是检测出不符合国标规定的具体项目的频带和参数，以便进行有针对性的电磁兼容性设计改进，保证整个系统能正常工作。

22试验时间、地点和条件

2000年11月17日于北京信息产业部电子第3研究所电磁兼容实验室。

激光器分别采用重频1Hz、20Hz、60Hz，850V充电电压工作。

23试验内容

进行了以下两项主要试验：

（1）电源线传导发射试验

激光器采用重频60Hz，850V充电电压工作。在火线和零线上分别测试电源线传导发射。图1为激光器采用重频60Hz时火线上的电源线传导发射测试频谱图，图2为激光器采用重频60Hz时零线上的电源线传导发射测试频谱图。

根据国标的规定和激光器为一类电磁兼容性的设备应有6dB的安全系数。标准值在图中用实折线标出，而虚折线为无安全系数的标准值。测试结果

图1激光器采用重频60Hz时火线上的电源线传导发射测试频谱图

图2激光器采用重频60Hz时零线上的电源线传导发射测试频谱图

图3激光器采用重频20Hz时的电场辐射发射测试频谱图

如下：

①从测试频谱图1上可知火线上电源线传导发射的试验值多处超过标准值。具体数据见表1。

②从测试频谱图2上可知零线上电源线传导发射的试验值均在标准值下。

表1激光器重频60Hz，火线上电源线传导发射

的数据与标准对比

频率高于20MHz的试验采用扫频测试的方法测试电场辐射发射，激光器采用重频20Hz，850V充电电压工作。图3为激光器采用重频20Hz时的测试频谱图。

根据国标的规定和激光器为一类电磁兼容性的设备应有的6dB的安全系数。标准值在图中用实折线标出，而虚折线为无安全系数的标准值。测试结果如下：

①电场辐射发射试验只在大于频率800MHz的试验值满足国标的规定，其余均超过标准值。

②频率低于20MHz的试验采用点频测试的方法，激光器采用重频1Hz，850V充电电压工作，详细数据见表2。

3结果分析及改进措施

31电源线上传导发射

（1）电源线上传导发射的原因及应对措施

①由于激光电源在运行过程中造成工频波形的畸变，产生大量的谐波在电源线上传导发射。

②由于激光器采用20kHz以上的高频高压开关电源，其运行过程中产生大量的高电压高次谐波在电源线上传导发射。

而该台激光电源没有设置电源滤波器。对此，在供电进线处应采取抑制电源线传导干扰的主要措施——安装电源滤波器。