EMV Störungen Lokalisieren

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EMV Störungen Lokalisieren

Zweifelslos bist du ein kompetenter Elektroingenieur und hast deinen Apparat, dein Schaltschrank oder deinen Roboter so gebaut, dass er gut funktioniert. Das ist aber kein Grund, dich in Sicherheit zu wähnen, denn in der EMV geht es nicht nur um dein Gerät, sondern auch um die Betriebsumgebung in der es korrekt arbeiten soll. Und über diese Umwelt hast du nur wenig Wissen und noch weniger Kontrolle.

Grundschema zum Lokalisieren von EMV Störungen

Wie wir in der Definition von EMV gesehen haben, ist ein Gerät dann elektromagnetisch verträglich, wenn es in seiner Betriebsumgebung korrekt arbeitet und die Umgebung nicht stört. In einer erster Zerlegung eines EMV-Problems haben wir gesehen, dass ein EMV Problem sich in Störquelle, Störsenke und Übertragungsweg unterteilen lässt.

Diese beiden Perspektiven auf ein EMV Problem lassen sich kombinieren. Dadurch entsteht ein allgemeingültiges Schema zur Lokalisierung von EMV Problemen:

Lokalisieren in der Umwelt oder im Gerät

Man darf annehmen, dass du hier liest, weil du mit einer EMV Störung zu kämpfen hast. Egal, was für ein Gerät du auf dem Prüfstand hast und wie die Störwirkung aussieht. Es gilt der Grundsatz, dass du dir über die geeigneten Entstörungsmassnahmen nicht den Kopf zerbrechen solltest, bevor du das EMV Problem nicht innerhalb oder an der Schnittstelle deines Geräts lokalisiert hast.

Die Frage, wie ich ein EMV Problem löse, führt nicht zum Ziel, solange die Frage, wo ich das EMV Problem anpacken kann, nicht gestellt wurde.

Erster Schritt zur Lösung: Lokalisieren von Quelle, Senke und Kopplung

Du hast es offensichtlich mit zwei Arten von problematischen Quellen zu tun. Sie befinden sich entweder in deinem Gerät, oder ausserhalb deines Geräts. Dasselbe gilt für die möglichen Senken. Übertragungswege musst du drei verschiedene In Betracht ziehen. Geräteintern, in die Umwelt abstrahlend oder in das Gerät einstrahlend.

In der EMV verwendet man folgende Begriffe für die einzelnen Kopplungswege

Gerät zu Gerät: Interne Störung
Gerät zu Umwelt: Emmission/ Abstrahlung
Umwelt zu Gerät: Immunität/ Einstrahlung

In einem ersten Schritt wird untersucht, ob Störquelle und Störsenke geräteintern oder extern zu finden sind. Meistens kann dies einfach festgestellt werden, indem man beobachtet, unter welchen Umständen eine EMV Störung auftritt.

Der Zeitpunkt und die Umstände unter denen ein EMV Problem auftritt, geben wichtige Hinweise darüber, ob sich die Quelle und die Senke der Störung im eigenen Gerät oder der Umwelt befinden.

So erkennst du interne EMV Störungen

Interne Störungen erkennst du schon auf dem Labortisch. Um diese Störungen zu erkennen brauchst du meistens kein EMV Labor. Eine interne Störung wird von deinem Gerät ganz alleine erzeugt, ohne dass es dazu vom EMV Prüfstand gestresst werden muss.

Wenn du dich also schon im EMV Labor befindest und dein Gerät eine Störung zeigt, bevor die Prüfung gestartet ist, ist das nicht nur peinlich, sondern auch äusserst sinnlos verschleudertes Geld. Aber ehrlich: In der Regel passiert das nicht, weil der Ingenieur gepfuscht hat, sondern weil der Manager zuwenig Zeit für die Entwicklungsarbeit eingeplant hat und die EMV-Prüfung am Schluss des Projekts noch notgedrungen in den Projektplan gewurstelt wurde (wie in den meisten Projekten).

Interne Fehler treten im normalen Betrieb auf und werden schon während der Entwicklung erkannt. Wenn dein Prototyp alle Funktionstests übersteht

So erkennst du EMV Störungen der Emission

Wenn die Störquelle im Gerät und die Störsenke in der Umwelt ist spricht man von einem Emissionsproblem. Dieser Fehlerfall tritt auf, wenn in der Umwelt eine Störung auftritt, sobald das Gerät arbeitet oder einen bestimmten Vorgang startet. Man ist schnell versucht, den Fehler im eigenen Gerät zu suchen. Aber es kann genauso gut sein, dass die Störsenke in der Umwelt einfach zu empfindlich ist und die Störquelle im Gerät innerhalb der erlaubten Pegel sendet.

Dieser Fall tritt natürlich auf dem EMV Prüfstand während den Emissionsmessungen auf. Wird dort ein Grenzwert überschritten, ist die Lösung natürlich in der Störquelle oder im Kopplungspfad zu suchen und nicht in der Störsenke, die ja aus der akkreditierten Empfangsanlage des Prüfstands besteht.

So erkennst du EMV Störungen der Immunität

Wenn die Störquelle in der Umwelt ist und die Störsenke im Gerät, ist das ein Immunitätsproblem. Das Gerät ist nicht ausreichend immun und es ist nicht sichergestellt, dass es in seiner Betriebsumgebung ordnungsgemäss arbeitet. Dieser Fall wird oft erst in der EMV Messkammer festgestellt und macht Schirmungen und Dämpfungen im Gerät nötig.

Interne Probleme erkennst du schon auf dem Labortisch, Abstrahlungsprobleme und Einstrahlungsprobleme erkennst du bei der entsprechenden Messung auf dem EMV Prüfstand.

Und die Kopplung? Wo ist die?

Um sich darüber klar zu werden, wie und wohin sich die EMV Störung stiehlt, muss man zuerst erkennen, mit welcher der EMV Kopplungsarten man es zu tun hat.

Verwischte Grenzen

EMV wäre nicht EMV wenn es nicht immer noch ein wenig komplizierter ginge. Natürlich kann es vorkommen, dass eine externe Störquelleeine interne Störquelle aktiviert, die dann weiteren Unfug treibt. Sie könnte sowohl interne, wie auch externe Störsenken aktivieren.

In dem Fall verwischt sich die Grenze zwischen Quelle und Senke. Ist deine interne Störquelle zu wenig immun? Ist die betroffene Störsenke zu wenig immun? Oder ist die externe Quelle zu stark?

Der grosse Trost ist, dass bei der EMV Prüfung Abstrahlung und Immunität nicht gleichzeitig gemessen werden. Das bedeutet, dass es bei den Prüfungen nicht auffällt, wenn deine von extern angeregte Störquelle eine externe Störsenke stört.

Dieser Fehler wird dann erst beim Kunden bemerkt. Und der erzwungene Rückruf der Geräte wird richtig teuer ;-)