YAG激光电源的电磁兼容性探讨

S孔眼屏蔽当有通风、照明、加水、测量等需要时，为提高设备的电磁屏蔽效果，应采用孔眼屏蔽。孔眼屏蔽的效果与电磁波的频率、孔眼的尺寸和数量等参数有关。

S编织屏蔽因电缆需要活动和弯曲，其屏蔽采用编织带的形式。编织带的屏蔽效果随编织密度的增大而增加，随电磁波的频率的增大而降低。一般电缆的屏蔽层是用不导磁的金属丝编织的，可以实现电场屏蔽。如需实现磁场屏蔽，电缆的屏蔽层应采用导磁的金属丝编织。

S蜂房板屏蔽当设备的通风和屏蔽要求较高时，采用蜂房板屏蔽有较好的效果。蜂房板屏蔽是利用许多并列的六角形金属管焊在一起构成的。其中每一个金属管都起波导衰减器的作用，而通风的风压降不大。蜂房板的电磁屏蔽效果取决于波导管的衰减特性，即与波导管的几何尺寸有关。

S面板孔屏蔽当设备需要安装表头、数据或图形显示器时，应对面板孔加以屏蔽，以保证屏蔽的完整性。面板孔屏蔽的较好方法为在表头或显示器的后方设置屏蔽罩，屏蔽罩通过导电衬垫与金属面板连接，通过屏蔽罩的进出线设置穿心电容。

S电连接器屏蔽选择的屏蔽式电连接器应有足够的插针，供电缆内各个屏蔽层在电连接器头端接，在电连接器座内各个屏蔽层的插针，用尽量短的连线接到外壳后，再接到壳内各个相应屏蔽层上。为保证屏蔽的完整性，要沿着电缆一周，将电缆的外屏蔽层和电连接器整个地连接，最好是焊接；电连接器座应与设备的金属外壳保持良好的电气连接；电连接器头也应与电连接器座保持好的电气连接。

（3）接地的设计

接地设计的好坏对激光电源的安全运行、正常工作和屏蔽效果都是非常重要的。为此，对该台激光电源的接地进行重新设计如下：

①接地的种类和目的

电子设备一般有两种接地。

一种是安全接地。即将机壳接地，当机壳带电时，促使电源的保护电器动作而切断电源，以便保护操作人员的安全。

另一种是工作接地。工作接地给电路系统提供一个基准电位，同时也可将高频干扰引走。但是不正确的工作接地反而会增加干扰。比如共地线干扰、地环路干扰等。工作接地按工作频率采用不同的接地方式。由于该激光电源的工作频率较低（小于1MHz）而采用单点接地式（即把整个电路系统中的一个结构点看作接地参考点，所有对地连接都接到这一点上，并设置一个安全接地螺栓）。为防止工频和其它杂散电流在信号地线上产生干扰，信号地线应与功率地线和机壳地线相绝缘。且只在功率地、机壳地和接往大地的接地线的安全接地螺栓上相连。

②接地电阻的要求

接地电阻越小越好。因为当有电流流过接地电阻时，将会产生电压，引发共地阻抗的电磁干扰。另外，该电压一方面使设备受到反击过电压的影响，另一方面使操作人员受到电击伤害的威胁。因此一般要求接地电阻小于4Ω。

接地电阻由接地线电阻、接触电阻和地电阻组成。为此降低接地电阻的方法有以下三种：

一是降低接地线电阻，为此要用总截面大和长度小的多股细导线。因为电阻和导线的总截面成反比、长度成正比，并与通过电流的趋肤效应有关。

二是降低接触电阻，为此要将接地线与接地螺栓和接地极紧密又牢靠地连接并要增加接地极和土壤之间的面积与接触的紧密度。

三是降低地电阻，为此要增加接地极的表面积和增加土壤的导电率（如在土壤中注入盐水）。

③激光电源机柜接地

综上所述，激光电源机柜的接地见图5。

激光电源机柜的接地说明：

——交流供电采用单相三线制，50Hz电源零线应接到安全接地螺栓处；

——为防止机壳带电，危及人身安全，不许用电源零线作地线代替机壳地线；

——为防止高电压、大电流和强功率电路（如电源、继电器、电机）对低电平电路（如高频电路、数字电路、模拟电路等）的干扰，将它们的接地分开。前者为功率地（强电地），后者为信号地（弱电地）。而信号地又分为数字地和模拟地。信号地线应与功率地线和机壳地线相绝缘；

图5激光电源机柜的接地

——对于信号地线可另设一信号地螺栓（和机柜外壳相绝缘），该信号地螺栓与安全接地螺栓的连接有三种方法（取决于接地的效果）：一是不连接，而成为浮地式；二是直接连接，而成为单点接地式；三是通过一3μF电容器连接，而成为直流浮地式，交流接地式。其它的接地最后汇聚在安全接地螺栓上（该点应位于交流电源的进线处），然后通过接地线将接地极埋在土壤中。

4结语

激光电源是强电磁干扰源。如果不加以抑制，将可能影响其它设备的正常运行。为此，应当进行电磁兼容性试验，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。