Zusammenfassung
Jedes elektronische Gerät muss den Anforderungen der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) genügen. Abschnitt 6.1 führt in die EMV-Problematik ein. Abschnitt 6.2 erklärt Kopplungsmechanismen zwischen Stromkreisen, deren Ursachen sowie konstruktive Möglichkeiten ihrer Vermeidung. Letzteres lässt sich oft durch die in Abschn. 6.3 erläuterte korrekte Auslegung von Bezugspotenzialen (Massesystemen) erreichen. Während bei der Kopplung Stromkreise betrachtet werden, die sich gegenseitig mit ihren Feldern beeinflussen, wirken auf Baugruppen und Geräte auch noch externe Felder ein. Daher stellt Abschn. 6.4 einführend das Schirmungsprinzip vor, um dann auf Schirmungen vor unterschiedlichen Feldern einzugehen. Ebenfalls der EMV zugeordnet wird die elektrostatische Entladung (ESD). Neben einer Verdeutlichung der Ursachen elektrostatischer Auf- und Entladungen stellt Abschn. 6.5 ESD-Schutzmaßnahmen vor. Abschließende Empfehlungen für die EMV-gerechte Gerätegestaltung gibt Abschn. 6.6.
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Notes
- 1.
Elektronische Bauelemente können in einer Schaltung leicht schwingen. Beispielsweise kann der Ausgang eines Operationsverstärkers mit 100 kHz oszillieren, statt Gleichspannung abzugeben. Ursache hierfür ist, dass aufgrund parasitärer interner Kapazitäten eine Phasendrehung entsteht, die mit steigender Frequenz wächst, und schließlich von einer Gegenkopplung zur Mitkopplung wird.
- 2.
Aufgrund des Induktionsgesetzes ist die Richtung des dabei erzeugten Wirbelstromes entgegen der rechten Handregel. Das ist leicht einzusehen, denn würde bei Flusszunahme eine Spannung in Richtung der rechten Handregel entstehen, so würde sie in einem Leiter einen Strom antreiben, der eine Flusserhöhung innerhalb der Schleife erzeugt und sich damit selbst „antreibt“. Tatsächlich sucht die Spannung die Ursache ihrer Entstehung zu verhindern (Lenzsche Regel).
Literatur
Baumgärtner H, Gärtner R. ESD – Elektrostatische Entladungen. München: Oldenburg-Verlag; 1997.
EN 61000-3-3: Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) – Teil 3-3: Grenzwerte - Begrenzung von Spannungsänderungen, Spannungsschwankungen und Flicker in öffentlichen Niederspannungs-Versorgungsnetzen für Geräte mit einem Bemessungsstrom ≤ 16 A je Leiter, die keiner Sonderanschlussbedingung unterliegen.
Franz J. EMV: Störungssicherer Aufbau elektronischer Schaltungen. Heidelberg: Springer; 2013.
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Schwab AJ. Elektromagnetische Verträglichkeit. Berlin: Springer; 2007.
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Lienig, J., Brümmer, H. (2014). Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV). In: Elektronische Gerätetechnik. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-40962-2_6
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