16.11.2021 | Aktuelles

Neuer EMV-Testplatz bei Ginzinger

Neuer EMV Testplatz bei Ginzinger

kürzeres Time-to-Market für Kundenprodukte

In der Entwicklungsabteilung bei Ginzinger electronic systems wurden in diesem Jahr neues und umfangreiches Equipment zum Messen der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) von Baugruppen und Elektronikgeräten angeschafft.

Es ist vollbracht: Die Entwicklung ist abgeschlossen, das Produkt ist so gut wie fertig und reif für den Markt. Obwohl sich das Projekt wegen einiger notwendigen Änderungen bereits verzögert hat, geht es nun in den Endspurt. Nur noch der Gang ins EMV-Messlabor für die ausstehenden Zulassungen gehört noch gemacht. Da diese stets sehr gut ausgelastet sind, würde ein geplatzter Termin für die EMV-Testung und -zulassung zum Bottleneck im Entwicklungsprojekt werden, das Entwickler und Projektleiter am Ende noch ins Schwitzen bringt. 

Was ist EMV?

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) bezeichnet die Fähigkeit eines technischen Geräts, andere Geräte nicht durch ungewollte elektrische oder elektromagnetische Effekte zu stören. Das gilt auch im umgekehrten Sinne: Dass neue Produkte nicht von anderen technischen Geräten gestört werden.  

Diese ungewollte, wechselseitige Beeinflussung hat nicht nur einen technischen, sondern auch rechtlichen Aspekt. Jedes elektronische Gerät muss definierte Störungen aushalten, darf aber gleichzeitig definierte Grenzwerte nicht überschreiten, da sonst andere Geräte gestört werden. 

Auch gefährliche Situationen können entstehen: Geräte könnten aufgrund von Störungen fehlerhaft funktionieren und Menschen und Güter gefährden. 

 

Leitungsgebundene und feldgebundene Störung

Grundsätzlich unterscheidet man in der EMV zwischen leitungsgebundenen und feldgebundenen bzw. gestrahlten Störungen. Leitungsgebundene Störungen werden direkt über Versorgungs- oder Signalleitungen übertragen. In der Praxis ist dieses „Phänomen“ bekannt, etwa wenn ein Bügeleisen einschaltet, also die Temperatur nachregelt und dabei ein Knacken im Radio hört.  

Bei feldgebundenen Störungen geht es um die Beeinflussung elektromagnetischer Felder, die von leitenden Flächen, Leitungen oder ähnlichem von Geräten abgestrahlt werden und somit auf andere Geräte einwirken. Hier kennt man aus der Praxis vor allem die Beeinflussung von Lautsprechern durch Smartphones. Es ertönt das bekannte Rauschen im Lautsprecher. 

 

Normen und Grenzwerte

Viele nationale und europäische Normen definieren Anforderungen an Geräte und geben Grenzwerte vor, die nicht überschritten werden dürfen.  Die Erfüllung der harmonisierten EMV Normen sind auch Voraussetzung dafür, dass Geräte überhaupt in Verkehr gebracht werden dürfen (zum Beispiel grundlegend zu erfüllen für die CE Konformität). EMV Messungen sind daher essenzieller Bestandteil bei der Entwicklung von elektronischen Geräten. 

Die Einhaltung der geforderten Grenzen muss überprüft werden. Dies passiert in speziell dafür ausgerüsteten EMV Laboren. Falls man dabei auf Probleme, bzw. Verletzungen der Grenzen stößt, muss nachgebessert werden. Dabei wird wertvolle Zeit verloren, da gute EMV Labore in der Regel auch schon sehr lange im Voraus ausgebucht sind.  

Um unnötige Schleifen zu vermeiden, werden entwicklungsbegleitend EMV Vorabtests, bzw. Pre-Compliance Messungen durchgeführt. Diese sind an die jeweilig geltenden Normen angelehnt, erfüllen diese aber meist nicht zu 100%. Oft werden einfach günstigere Messgeräte verwendet. Wenn diese Tests erfolgreich absolviert werden, ist auch der Besuch im EMV-Labor entspannter.  

 

EMV Testlabor versus In-House EMV Test

Die Vorteile von In-House-EMV Tests sind auf den ersten Blick offensichtlich: 

  • Änderungen am Testobjekt lassen sich jederzeit unkompliziert durchführen 
  • Messungen können entwicklungsbegleitend durchgeführt werden 
  • Überprüfung von Redesigns sind ohne externes Labor möglich 

Allerdings sind normkonforme Messaufbauten schwierig zu bewerkstelligen. Da für die umfangreichen EMV-Tests auch teures und umfangreiches Equipment und kompetente Manpower benötigt wird, ist der Gang zum EMV-Prüflabor trotz interner Vorabmessungen in den meisten Fällen unumgänglich. 

 

Neuer EMV-Messplatz bei Ginzinger

Ginzinger electronic systems hat seit vielen Jahren ein kleines EMV Labor, um leitungsgebundene Messungen im Haus durchführen zu können. Dieses wurde nun mit einem neuen Testsystem für leitungsgebundene HF-Einkopplung erweitert. Dieses System kann Störungen im Frequenzbereich von 150 kHz bis 230 Mhz mit einer Leistung von bis zu 80W erzeugen.

Die notwenigen Koppel- und Entkoppelvorrichtungen wurden ebenfalls erweitert. Dadurch kann das Entwicklerteam nun bei der Neuentwicklung von Elektronik-Produkten nicht nur Pre-Compliance-, sondern im leitungsgebundenen Bereich alle Standardmessungen „compliant“ durchführen. 

Das eigens ausgestattete EMV-Labor in der Entwicklung macht dies möglich. Das Equipment ist umfangreich und besteht aus:  

  • Störmessempfänger 
  • Netznachbildungen 
  • Testsystem für conducted immunity 
  • Burst-, Surge- und Spannungsunterbruchgenerator 
  • ESD Pistole 
  • Diverse Koppel- und Entkoppelvorrichtungen 

Der Messplatz ist ein normkonformer Prüfplatz. Dadurch hat man bereits vor dem Besuch im EMV-Labor die Sicherheit, dass bei den leitungsgebundenen Messungen keine Überraschungen auftreten und man sich vollkommen auf gestrahlte Messungen konzentrieren kann. Da die leitungsgebundene HF-Einkopplung viel Zeit in Anspruch nimmt, kann man so vorab wertvolle Zeit im EMV-Labor sparen, die man für die Messung gestrahlter Störungen nutzen kann. Etwaige Probleme können so noch direkt im externen Labor behoben werden. 

Ing. Stefan Kinzlbauer

Ing. Stefan Kinzlbauer

 

Dazu Ing. Stefan Kinzlbauer, Hardwareentwicklung bei Ginzinger: „Mit unserem EMV-Messplatz haben wir nun die Möglichkeit, verschiedene Messungen direkt bei uns im Haus normgetreu durchzuführen. Diese Messungen werden bei uns auch entwicklungsbegleitend durchgeführt.

Dadurch gibt es später weniger Überraschungen in externen Laboren. Da ist für den Kunden ein klarer Mehrwert, da Zeit und Kosten eingespart werden können.“ 

 

Das Equipment des hauseigenen EMV-Labors wird von Spektrum Analysator, Sonden, HF-Stromzangen, usw., zur Messung von hochfrequenten, gestrahlten Störungen abgerundet. Diese Sonden sind vor allem bei der Optimierung bereits gefundener Störer hilfreich. Somit können Schwachstellen weiter analysiert und beseitigt werden. 

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