Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)

Elektromagnetische Verträglichkeit stellt sicher, dass elektronische Geräte ohne Beeinflussung durch elektromagnetische Störungen arbeiten und selbst keine unzulässigen Störungen verursachen.

Was ist elektromagnetische Verträglichkeit? <br>Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) beschreibt die Fähigkeit eines Geräts, weder elektromagnetische Energie unzulässig zu leiten noch abzustrahlen. Das Gerät darf zudem weder gegenüber leitungsgebundenen noch gegenüber abgestrahlten Störungen aus externen Quellen empfindlich sein. Wesentliche Einflussgrößen elektromagnetischer Störungen sind Amplitude und Frequenz.

EMV-gerechtes Design

Berücksichtigen Sie EMV bereits früh im Entwicklungsprozess – durch ein sorgfältiges Leiterplattenlayout und eine optimierte Bauteilplatzierung zur Sicherstellung einer hohen Signalintegrität. Berücksichtigen Sie EMV-Dichtungen bereits im Design – insbesondere an Gehäusenähten, Abdeckungen, Schnittstellen und Türen. Nachträgliche Anpassungen sind kostenintensiv.

Störungsbeherrschung

Elektromagnetische Störungen lassen sich durch drei zentrale Maßnahmen reduzieren:

  • Filterung: Einsatz von Filtern zur Unterdrückung unerwünschter Frequenzen auf Signal- und Versorgungsleitungen.
  • Reduzierung der Emissionsstärke: Optimiertes Schaltungsdesign und Bauteilanordnung zur Minimierung der Störamplitude.
  • Abschirmung: Verhinderung von Störaussendung und -einkopplung durch geeignete Materialien und Abschirmkonzepte.

 

Typischerweise werden Tiefpass-LC-Filter in Ein- und Ausgangsleitungen integriert, um Störanteile gezielt gegen Masse abzuleiten.

 

Zusätzlich sorgt eine durchdachte Leiterplattenauslegung für die Entkopplung strahlender Baugruppenbereiche, unterstützt durch metallische Abschirmungen.

 

Das Gerät muss entsprechend abgeschirmt werden, um das Eindringen und Austreten elektromagnetischer Strahlung zu verhindern. Dies wird durch die Verwendung geeigneter leitfähiger Dichtungen erreicht.

EMV-Abschirmung

Die EMV-Abschirmung eines Gehäuses umfasst sämtliche internen und externen Öffnungen sowie alle verbauten Komponenten.

 

Eine wirksame EMV-Abschirmung umfasst sämtliche Gehäuseöffnungen Eine wirksame EMV-Abschirmung umfasst sämtliche Gehäuseöffnungen und Komponenten wie Abdeckungen, Panels, Türen sowie Anzeige- und Bedienelemente, Steckverbinder und Schalter.

 

Der Erfolg der EMV-Abschirmung eines Gehäuses hängt von der richtigen Auswahl und Anwendung der verfügbaren Abschirmungsmaterialien ab.

 

TE Connectivity unterstützt Sie bei der Auswahl geeigneter EMV-Materialien und Lösungen für Ihre Anwendung.

Elektrische Anforderungen

Die elektrischen Anforderungen werden durch Messungen bestimmt, mit denen das erforderliche Dämpfungsmaß zur Einhaltung der in der jeweiligen Spezifikation festgelegten Grenzwerte über einen definierten Frequenzbereich ermittelt wird. Die im Katalog angegebenen Daten zeigen die typische Dämpfung in Abhängigkeit von der Frequenz für die jeweiligen Materialien bei fachgerechter Montage. Diese Werte wurden durch unabhängige Prüfungen bestätigt.

Wirksame Abschirmung

Für eine wirksame Abschirmung von Geräten gibt es mehrere wesentliche Gründe. Es gibt mehrere Gründe für eine effektive EMV-Abschirmung von Geräten. Zu den wichtigsten gehören:

  • Minimierung der Abstrahlung zur Vermeidung von Störungen in anderen empfindlichen Bereichen oder Geräten.
  • Reduzierung der Strahlung auf ein sicheres Niveau, beispielsweise bei Anwendungen wie Mikrowellengeräten.
  • Vermeidung unerwünschter Reflexionen innerhalb von Geräten, die zu Fehlfunktionen führen können.
  • Sicherstellung der elektrischen und mechanischen Kompatibilität mit dem Metallgehäuse.
  • Einhaltung nationaler und internationaler EMV-Vorschriften.

Mechanische Aspekte

Bei der Montage von abgeschirmten Dichtungen sind mechanische Überlegungen von größter Bedeutung.

 

Das Gehäusedesign sollte von Anfang an so ausgelegt werden, dass der Einsatz von Dichtungen berücksichtigt wird. Wird später festgestellt, dass eine Dichtung nicht erforderlich ist, kann sie einfach entfallen. Fehlt jedoch zunächst die entsprechende Auslegung und wird eine Dichtung nachträglich benötigt, sind Anpassungen zeitaufwendig und kostenintensiv.

 

Die effektivste Abschirmung wird durch einen durchgehenden Metall-zu-Metall-Kontakt erreicht. Da die Metalloberflächen von Gehäuseflanschen in der Praxis nicht vollständig eben sind, übernimmt die Dichtung den Ausgleich von Toleranzen zwischen den Kontaktflächen. Die Auswahl von Material und Dicke der Dichtung richtet sich daher nach den Fertigungstoleranzen von Gehäuse oder Panel.

 

Um einen zuverlässigen Metallkontakt sicherzustellen, sollte die Konstruktion Maßnahmen zur Begrenzung der Kompression der Dichtung vorsehen, sodass eine gleichmäßige Flächenpressung gewährleistet ist.

 

Für eine wirksame elektrische Leitfähigkeit ist es entscheidend, dass alle Kontaktflächen sauber und frei von Verunreinigungen sind. Oberflächen müssen daher vor der Montage frei von Lacken, Fetten und anderen Rückständen sein und entsprechend gereinigt werden.

Chemische Aspekte

Zwei ungleiche Metalle in Gegenwart eines Elektrolyten, z.B. Meerwasser, wirken wie eine Batterie und erzeugen einen elektrischen Stromfluss. Dieser Effekt kann zu Korrosion führen und den elektrischen Widerstand des Dichtungsmaterials erhöhen, wodurch die Abschirmwirkung beeinträchtigt wird. Zur Minimierung galvanischer Korrosion ist daher die Auswahl kompatibler Werkstoffe entscheidend.

Umgebungsbedingungen

In vielen Anwendungen muss das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert werden, da es die Funktion des Systems beeinträchtigen kann. Hierfür kann zusätzlich eine nichtleitende Dichtung als Umgebungsabdichtung vorgesehen werden.

 

Eine praxisgerechte Lösung ist der Einsatz von EMV-Dichtungen mit integrierter Umgebungsabdichtung. Es gibt eine Vielzahl von Typen.