Was ist eine EMV-Komponente?
EMV-Komponenten sind elektronische Bauteile, die dazu dienen, Störungen in elektrischen Geräten, die Signale verarbeiten, entgegenzuwirken.
EMV steht für elektromagnetische Verträglichkeit, wobei Kompatibilität mit Verträglichkeit übersetzt wird. EMV kann grob in zwei Kategorien eingeteilt werden: EMI (elektromagnetische Interferenz), die das elektromagnetische Rauschen regelt, das von den Geräten selbst abgestrahlt wird, und EMS (elektromagnetische Suszeptibilität), die Betriebsschäden verhindert, die durch das von den Geräten selbst empfangene Rauschen verursacht werden.
Generell ist es schwierig, den Grad der Störaussendung und der Widerstandsfähigkeit gegen externe Störungen bereits in der Phase der Entwicklung von elektrischen Schaltungen usw. vorherzusagen, und in der Realität kann man den Zustand von EMI und EMS erst dann kennen, wenn das Produkt als Prototyp hergestellt und in Betrieb genommen wurde.
Im allgemeinen Entwicklungsprozess werden die Informationen durch experimentelle Messungen in der Bewertungsphase im Fluss von Design, Prototyping, Bewertung und Produktion gewonnen.
Anwendungen von EMV-Komponenten
EMV-Komponenten werden in Anwendungen eingesetzt, in denen sie gegen EMI, die so geregelt ist, dass das Gerät selbst keine Störstrahlung abgibt und Peripheriegeräte beeinträchtigt, und EMS, die so geregelt ist, dass das Gerät selbst nicht durch Außengeräusche beeinträchtigt wird und keine Fehlfunktionen aufweist, wirksam sind.
In der EU handelt es sich dabei um CE-gekennzeichnete Produkte, während es sich auf dem heimischen Markt in der Regel um Haushaltsgeräte, Büroautomatisierungsgeräte, Kfz-Teile und medizinische Geräte handelt, die mit dem in ◇ eingeschlossenen PSE-Zeichen versehen sind, das durch das Gesetz über Elektrogeräte und Materialsicherheit geregelt wird. Die meisten elektrischen Produkte, mit denen wir täglich in Berührung kommen, sind davon erfasst und werden als Maßnahmen eingesetzt, falls sie bei ihrer Entwicklung die Normen der EMV-Tests nicht erfüllen.
Funktionsweise der EMV-Komponenten
EMV-Komponenten können grob in drei Kategorien eingeteilt werden: elektrische Gegenmaßnahmen innerhalb des Stromkreises, elektromagnetische Gegenmaßnahmen außerhalb des Stromkreises und Gegenmaßnahmen gegen Störungen durch Überspannungssysteme.
1. Komponenten für Gegenmaßnahmen in Stromkreisen
Wenn in einem Stromkreis in kurzer Zeit eine große Potenzialänderung auftritt, wird diese in Form von Funkwellen nach außen abgestrahlt, und dieses abgestrahlte Rauschen wird als EMI behandelt. Bei der Planung von Stromkreisen ist es daher notwendig, die Entstehung solcher Störstrahlungen so weit wie möglich zu verhindern.
So ist es beispielsweise sinnvoll, in Schaltkreisen Dämpfungsschaltungen, in Stromversorgungsschaltungen Netzfilter und in Signalschaltungen Tiefpassfilter (LPFs) zu installieren. Diese Gegenmaßnahmen bestehen aus Widerständen, Kondensatoren, Spulen usw. und wirken auf ein bestimmtes Frequenzband, indem sie die Zeitkonstanten und Frequenzmerkmale der Kondensatoren und Spulen kombinieren. Durch die Kombination dieses Frequenzbandes mit dem Frequenzband des Rauschens ist es möglich, auf das Rauschen einzuwirken.
2. Komponenten für elektromagnetische Gegenmaßnahmen außerhalb des Stromkreises
Bei der Konstruktion elektrischer Geräte werden in vielen Fällen Drähte verwendet, z. B. zur Verdrahtung von Motoren, zur Verdrahtung von Lampen oder zur Verbindung von Leiterplatten mit Drähten. Wenn in solchen Situationen der Stromkreis keine Gegenmaßnahmen ergreifen kann und Rauschen auf den Draht gelangt, wirkt der Draht wie eine Antenne und Rauschen kann leicht abgestrahlt werden.
Um solchen Störungen auf der Leitung entgegenzuwirken, gibt es magnetische Gegenmaßnahmen, wie z. B. Ferritkerne. Wenn magnetische Komponenten an einer Leitung (z. B. einer elektrischen Leitung) angebracht werden, erzeugen sie Induktivitätseigenschaften in der Leitung selbst und dämpfen das Rauschen in dem Frequenzband, das wahrscheinlich als Funkwellen abgestrahlt wird.
3. Komponenten zur Bekämpfung von Überspannungsstörungen
Der Widerstand gegen statische Elektrizität ist in den EMS-Normen definiert. Die Norm legt fest, dass das Produkt nicht durch statische Elektrizität gestört werden darf, wenn es von einer Person usw. berührt wird. Die maximale statische Entladung in der Luft muss jedoch Spannungen von bis zu 15 KV standhalten können.
Da allgemeine elektronische Schaltkreise für Spannungen von mehreren V bis zu einigen 10 V ausgelegt sind, müssen Maßnahmen gegen statische Elektrizität mit Elementen zur Spannungsbegrenzung mittels Varistoren, Zenerdioden, Überspannungsfiltern usw. ergriffen werden, um zu verhindern, dass die direkte Anwendung einer so hohen Spannung zu Fehlfunktionen oder zur Zerstörung des Schaltkreises führt.
Weitere Informationen zu EMV-Komponenten
1. Zweck der EMV-Komponenten
Derzeit gibt es Gesetze, die den Verkauf von Produkten ohne CE-Zertifizierung für den Import in die EU usw. verbieten.
EMV-Komponente sollen es den in der Entwicklung befindlichen Produkten ermöglichen, diese Normen zu erfüllen, damit die Produkte legal verkauft werden können.
2. Entwurf im Vorgriff auf EMV-Komponente
Es ist sehr schwierig, alle EMV-Komponenten in der Entwurfsphase im Voraus zu berücksichtigen. In vielen Fällen wird die EMV in der Bewertungsphase in einer Reihe von Prozessen wie Entwurf, Prototyping, Bewertung und Produktion bewertet, und auf der Grundlage der Ergebnisse wird eine Strategie für Gegenmaßnahmen beschlossen.
Wenn man also bereits in der Entwurfsphase Gegenmaßnahmen ergreift, ist es möglich, die Anzahl der Gegenmaßnahmenoptionen zu erhöhen, indem man auf der Grundlage früherer Erfahrungen und der Art der Schaltung potenzielle Störquellen auswählt und die Leiterplatte im Voraus so gestaltet, dass Filter usw. nachträglich hinzugefügt werden können.
3. Verwendung von Ferritkernen
EMV (insbesondere EMI) ist schwer vorherzusagen, und in der Bewertungsphase ist die Entwicklung noch im Gange und die Kosten für den Prototypenbau sind bereits investiert, so dass größere Änderungen am Design höchstwahrscheinlich nicht möglich sind.
In solchen Fällen haben Ferritkerne das Potenzial, sehr effektiv zu sein. In einigen Fällen kann das einfache Durchleiten von Signal- oder Stromleitungen durch einen Ferritkern eine große Wirkung haben, aber es gibt viele Arten von Ferritkernen, die nachgerüstet werden können, was den Vorteil hat, dass Maßnahmen ohne größere Änderungen an den Geräten im Entwicklungsstadium getroffen werden können.