YAG激光電源的電磁兼容性探討

1、YAG激光電源的電磁兼容性探討    1前言電磁兼容是指電子設(shè)備在電磁環(huán)境中正常工作的能力。因?yàn)殡姶鸥蓴_不僅影響電子設(shè)備的正常工作，甚至造成電子設(shè)備中的元器件損害。因此，對電子設(shè)備的電磁兼容技術(shù)要給予充分的重視。既要注意電子設(shè)備不受周圍電磁干擾的影響而能正常工作，又要注意電子設(shè)備本身產(chǎn)生的電磁干擾不影響周圍其他設(shè)備的正常運(yùn)行。目前的YAG激光電源均采用了開關(guān)電源，它是將工頻交流直接整流成直流，通過開關(guān)器件逆變成高頻交流，再通過高頻變壓器隔離升壓，經(jīng)過高頻整流后給儲能電容器充電，最后經(jīng)氙燈放電給激光電源提供能量。激光電源是一種強(qiáng)電磁干擾源。其產(chǎn)生的電磁干擾

2、，可通過傳導(dǎo)和輻射對電磁敏感設(shè)備產(chǎn)生影響，可能使整個系統(tǒng)無法正常工作。因此，有必要對激光器產(chǎn)生的電磁干擾的種類和量級進(jìn)行測量，并分析激光器產(chǎn)生的電磁干擾的原因，以便采取有針對性的電磁兼容性措施，保證整個系統(tǒng)正常工作。2電磁兼容性摸底試驗(yàn)21試驗(yàn)?zāi)康暮头椒ò凑諊鴺?biāo)進(jìn)行電磁兼容性試驗(yàn)。電磁兼容性試驗(yàn)的目的，一是檢測設(shè)備的電磁兼容性是否符合國標(biāo)的規(guī)定，二是檢測出不符合國標(biāo)規(guī)定的具體項(xiàng)目的頻帶和參數(shù)，以便進(jìn)行有針對性的電磁兼容性設(shè)計改進(jìn)，保證整個系統(tǒng)能正常工作。22試驗(yàn)時間、地點(diǎn)和條件2000年11月17日于北京信息產(chǎn)業(yè)部電子第3研究所電磁兼容實(shí)驗(yàn)室。激光器分別采用重頻1Hz、20Hz、60Hz，85

3、0V充電電壓工作。23試驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了以下兩項(xiàng)主要試驗(yàn)：（1）電源線傳導(dǎo)發(fā)射試驗(yàn)激光器采用重頻60Hz，850V充電電壓工作。在火線和零線上分別測試電源線傳導(dǎo)發(fā)射。圖1為激光器采用重頻60Hz時火線上的電源線傳導(dǎo)發(fā)射測試頻譜圖，圖2為激光器采用重頻60Hz時零線上的電源線傳導(dǎo)發(fā)射測試頻譜圖。根據(jù)國標(biāo)的規(guī)定和激光器為一類電磁兼容性的設(shè)備應(yīng)有6dB的安全系數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)值在圖中用實(shí)折線標(biāo)出，而虛折線為無安全系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值。測試結(jié)果圖1激光器采用重頻60Hz時火線上的電源線傳導(dǎo)發(fā)射測試頻譜圖圖2激光器采用重頻60Hz時零線上的電源線傳導(dǎo)發(fā)射測試頻譜圖圖3激光器采用重頻20Hz時的電場輻射發(fā)射測試頻譜圖如下：從

4、測試頻譜圖1上可知火線上電源線傳導(dǎo)發(fā)射的試驗(yàn)值多處超過標(biāo)準(zhǔn)值。具體數(shù)據(jù)見表1。從測試頻譜圖2上可知零線上電源線傳導(dǎo)發(fā)射的試驗(yàn)值均在標(biāo)準(zhǔn)值下。表1激光器重頻60Hz，火線上電源線傳導(dǎo)發(fā)射的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)對比             頻率（MHz）    試驗(yàn)值（dBA）    標(biāo)準(zhǔn)值（dBA）    超標(biāo)（dBA）    &

5、#160;       0.32    69.0    67.0    2.0            0.36    66.0    65.0    1.0 &

6、#160;          0.50    67.5    63.0    4.5            0.52    66.0    63.0  

7、0; 3.0            2.0    65.0    63.0    2.0            2.1    72.5    63.0

8、    9.5            2.9    65.0    63.0    2.0            3.1    69.0  

9、  63.0    6.0         （2）電場輻射發(fā)射試驗(yàn)頻率高于20MHz的試驗(yàn)采用掃頻測試的方法測試電場輻射發(fā)射，激光器采用重頻20Hz，850V充電電壓工作。圖3為激光器采用重頻20Hz時的測試頻譜圖。根據(jù)國標(biāo)的規(guī)定和激光器為一類電磁兼容性的設(shè)備應(yīng)有的6dB的安全系數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)值在圖中用實(shí)折線標(biāo)出，而虛折線為無安全系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值。測試結(jié)果如下：電場輻射發(fā)射試驗(yàn)只在大于頻率800MHz的試驗(yàn)值滿足國標(biāo)的規(guī)定，其余均超過標(biāo)準(zhǔn)值。頻率低于20MHz的試驗(yàn)采用點(diǎn)頻測試的方法，激光器采用重頻1Hz，850V充電電壓工作，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表2。3結(jié)果分析及改進(jìn)措施31電源線上傳導(dǎo)發(fā)射（1）電源線上傳導(dǎo)發(fā)射的原因及