Schnell zu störsicheren, emissionsarmen Schaltungen

| Autor / Redakteur: Andreas Kirchenmayer * / Thomas Kuther

Bild 1: Netzteilhersteller inpotron hat einen eigenen EMV-Fachbereich, der die EMV von Stromversorgungen sicherstellt.
Bild 1: Netzteilhersteller inpotron hat einen eigenen EMV-Fachbereich, der die EMV von Stromversorgungen sicherstellt. (Bild: inpotron)

Elektromagnetische Verträglichkeit ist unabdingbar, wenn elektronische Produkte störungsfrei funktionieren sollen. Deshalb ist für Netzteilhersteller ein eigener EMV-Fachbereich sinnvoll.

Elektromagnetische Verträglichkeit ist eine wichtige Grundlage dafür, dass elektronische Produkte störungsfrei funktionieren. Wo die Dichte an Geräten steigt, gewinnt die EMV an Bedeutung. Netzteilhersteller inpotron hat daher einen dedizierten EMV-Fachbereich aufgebaut. Und kann so seine Produkte noch besser auf normgerechte Anforderungen abstimmen.

In nahezu allen Bereichen des täglichen Lebens nimmt die Dichte elektrischer und elektronischer Geräte rasant zu. Dies erhöht die Gefahr, dass sich Produkte gegenseitig stören, indem sie sich elektromagnetisch beeinflussen. Mögliche Auswirkungen reichen von geringen, nur messtechnisch nachweisbaren Effekten bis hin zum Totalausfall eines Systems.

Um Fehlfunktionen auszuschließen, gewinnt die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) daher zunehmend an Bedeutung. Entscheidend ist, dieses wichtige Thema von vornherein in die Entwicklung neuer Produkte einzubeziehen. In der Richtlinie 2014/30/EU (früher: 89/336/EWG, 2004/108/EG) des Europäischen Parlaments und des Rates zur Harmonisierung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über die elektromagnetische Verträglichkeit ist EMV definiert als „die Fähigkeit eines Apparates, einer Anlage oder eines Systems, in der elektromagnetischen Umwelt zufriedenstellend zu arbeiten, ohne dabei selbst elektromagnetische Störungen zu verursachen, die für alle in dieser Umwelt vorhandene Apparate, Anlagen oder Systeme unannehmbar wären.“

Neben der hinreichenden Störfestigkeit eines Produkts ist also das Begrenzen der Emission von Störimpulsen gefragt. In Deutschland überwacht die Bundesnetzagentur, ob elektronische und elektrotechnische Produkte die EMV-Grenzwerte einhalten – eine Herkulesaufgabe. Sie überprüft stichprobenartig Geräte aus unterschiedlichen Bereichen.

Und kommt immer wieder zu einem ernüchternden Ergebnis: Allein von den im Jahr 2015 überprüften Produkten erfüllten mehr als ein Drittel nicht die Anforderungen an die EMV. Eine erneute Steigerung gegenüber den Vorjahren. Umso wichtiger ist es, eigene Produkte so störsicher wie möglich zu konstruieren. Netzteile gehören als EMV-relevante Baugruppe unbedingt mit in diese Betrachtung einbezogen.

Getaktete Baugruppen im Fokus

Im Fokus der EMV-Betrachtungen stehen häufig getaktete Schaltungen wie Mikroprozessoren, Leistungshalbleiter und moderne Stromversorgungssysteme wie Schaltnetzteile. Deren steilflankige Schaltcharakteristiken und impulsförmige Stromentnahmen sind ein Grund dafür, dass diskrete oder kontinuierliche hochfrequente Störungsspektren entstehen und emittiert werden.

Das Design eines Netzteils entscheidet über dessen Rückwirkungen auf das Versorgungsnetz, die Auswirkungen auf die nachfolgenden internen Baugruppen und auf andere, externe Geräte. Gleichzeitig werden die Anforderungen an die Stromversorgungen immer komplexer: Schärfere Grenzwerte, Erweiterung und globale Einführung der EMV-Normen sowie neuartige Störer erfordern unter Umständen aufwendigere und damit teurere Filtermaßnahmen. Hier ist viel Knowhow gefragt, sowohl hinsichtlich der geltenden Normen und Richtlinien mit ihren spezifischen Störgrößen und Grenzwerten als auch für das Auslegen der Schaltungen sowie in Punkto der erforderlichen Prüfverfahren und Messeinrichtungen.

Ganz klar zählt dieses Fachgebiet nicht zu den Kernkompetenzen der meisten Geräte- oder Systemhersteller. Daher arbeiten sie in der Regel mit spezialisierten Unternehmen zusammen, die Baugruppen entsprechend definierter Vorgaben zuliefern. Im Markt für hochwertige Stromversorgungen ist das immer häufiger inpotron: Der deutsche Netzteilspezialist bietet keine Standardnetzteile „Off the shelf“ an.

Stattdessen entwickelt er für jede Applikation ein individuelles Produkt, das die Anforderungen der Kunden optimal erfüllt. Dazu gehört auch, überflüssige, in etlichen Standardnetzteilen vorhandene Komponenten wegzulassen, die Kunden sonst bezahlen, aber gar nicht nutzen. Basis bildet ein leistungsfähiges Baukastensystem. Mithilfe bewährter Komponenten adaptiert inpotron ein Produkt genau an die Vorgaben des Kunden.

Das Tagesgeschäft von inpotron zeigt: Angesichts der steigenden Anforderungen legen Kunden bei Produktanfragen immer mehr Wert auf umfassende EMV-Messungen. Viele definieren für die gewünschten Netzteile Grenzwerte, die oberhalb der Normanforderung liegen.

Entsprechend steigen bei inpotron die Anforderungen an die Schaltungen und die verwendeten Bauteile. Eine eigene Abteilung kümmert sich daher um die Qualifizierung der Komponenten und stimmt EMV-relevante Bauelemente eng mit dem neu aufgebauten EMV-Fachbereich ab.

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