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EMV-Produktkonformitätsprüfungen im Überblick

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Was sollten Sie zum Thema EMV-Produktkonformitätsprüfungen wissen? Ein Überblick.

EMV-Prüfungen sind unerlässlich, um die von elektronischen Produkten ausgehende elektromagnetische Strahlung zu bewerten und etwaige schädliche Auswirkungen auf die Elektronik in der Umgebung festzustellen. Sie ist für zahlreiche Arten von elektronischen Produkten und die Teile, aus denen sie bestehen, erforderlich. Es gibt verschiedene EMV-Prüfmethoden.

Wenn Sie also wissen möchten, was eine EMV-Prüfung ist, wie sie durchgeführt werden kann und welche Vorteile sie bietet, sind Sie hier genau richtig.

Wir haben diesen leicht verständlichen Leitfaden erstellt, um Ihnen das Thema EMV-Produktkonformitätsprüfungen im Detail zu erklären.

Was ist eine EMV-Prüfung?

Bei einer Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) wird untersucht, wie gut elektrische Produkte in ihrer vorgesehenen elektromagnetischen Umgebung funktionieren, ohne unzulässige elektromagnetische Störungen zu verursachen.

Die EMV-Prüfung von Produkten wird während der Entwurfs-, Entwicklungs- und Produktionsphase durchgeführt, um sicherzustellen, dass das Endprodukt die einschlägigen EMV-Normen erfüllt.

Typischerweise setzen viele Unternehmen EMV-Prüfverfahren bei der Entwicklung neuer Produkte ein, aber auch bei der Fehlersuche in bestehenden Produkten, um versteckte Probleme zu finden.

Welche Produkte müssen auf ihre EMV-Konformität geprüft werden?

Prüfungen nach EMV-Prüfnormen, zum Teil gesetzlich festgelegt, sollen helfen, die durch elektrische Geräte verursachten elektromagnetischen Störungen zu verringern. Sie tragen somit dazu bei, dass sich elektronische Produkte nicht gegenseitig stören.

Produkte, die eine EMV-Prüfung erfordern, sind zum Beispiel:

  1. Leuchten mit hoher Lichtintensität
  2. LED-Anzeigen
  3. Küchengeräte
  4. AC-Adapter
  5. Elektromotoren
  6. Luft- und Raumfahrt, Militär und Verteidigungsgeräte
  7. Handys
  8. Lithium-Batterien
  9. Gesundheits- und medizinische Geräte oder Technologien
  10. Laptops

Wie sieht ein EMV-Prüfverfahren aus?

EMV-Prüfungen betreffen verschiedene Kategorien von Problemen in elektrischen Geräten. Dazu gehören:

  1. Emissionen

Der Begriff “Emissionen” bezeichnet in diesem Kontext elektromagnetische Störungen, die von elektronischen Geräten ausgehen und die andere Geräte in derselben Umgebung stören oder deren Leistung beeinträchtigen können. In diesem Zusammenhang spricht man allgemein von ”Electromagnetic Interference” (EMI) bezeichnet.

2. Störfestigkeit/ Anfälligkeit

In einer elektromagnetischen Umgebung ist die Störfestigkeit die Fähigkeit eines elektronischen Geräts, normal zu funktionieren, ohne von den Emissionen anderer elektronischer Geräte beeinträchtigt zu werden.

Zwischen Störfestigkeit und Anfälligkeit besteht ein entgegengesetztes Verhältnis. Die Störanfälligkeit gibt an, wie anfällig ein Gerät für Störungen ist. Mit einfachen Worten: Je immuner ein Gerät gegen elektromagnetische Störungen ist, desto weniger anfällige ist es.

Beispiel für EMV-Kompatibilität

Das folgende Beispiel veranschaulicht die Gefahr, die von elektromagnetischen Emissionen ausgeht, und deren Auswirkungen auf die Opfer:

Während eines Fluges werden die Passagiere aufgefordert, ihre elektronischen Geräte auszuschalten.: Dies veranschaulicht die Gefahr, der Sie ausgesetzt sein können, wenn Sie aufgefordert werden, Ihr Tablet, Ihren Laptop und Ihr Mobiltelefon auszuschalten. Die elektromagnetischen Emissionen dieser Geräte können die Navigationssysteme des Flugzeugs stören, die eine sichere Landung gewährleisten.

EMV-Prüfmethoden

Es gibt zwei Kategorien von EMV-Prüfmethoden:

  • EMC-Emissionsprüfung
  • EMC-Störfestigkeitsprüfung

1. Elektromagnetische Verträglichkeit - Emissionen

Bei dieser Prüfung werden zwei Arten von EMV-Emissionen untersucht: die leitungsgebundene Emission und die gestrahlte Emission.

Abgestrahlte Emissionen: elektrisches Feld

Abgestrahlte Emissionen sind alle elektromagnetischen Störungen, die von elektrischen Geräten oder Systemen ausgehen. Diese Emissionen werden entweder direkt von den Geräten oder von den mit ihnen verbundenen Kabeln durch die Luft übertragen.

In den Prüflabors werden Spektrumanalysatoren, Messantennen und Empfänger für elektromagnetische Störungen zur Messung der Strahlungsemissionen eingesetzt.

Abgestrahlte Emissionen: Magnetfeld

Das Magnetfeld (H-Feld) wird entweder mit einem Empfänger für elektromagnetische Störungen, einem Spektrumanalysator oder einer Messantenne gemessen. Schleifenantennen sind die am häufigsten verwendeten Magnetfeldantennen bei EMV-Prüfungen. Außerdem wird eine spezielle Antenne, die so genannte Van-Veen-Schleife, verwendet, um die Emissionen des elektronischen Systems oder Geräts auf drei verschiedenen Achsen (X, Y und Z) zu messen.

Geleitete Emissionen

Elektronische Geräte und Systeme erzeugen durch ihre interne Frequenzerzeugung elektromagnetische Störungen (EMI), die sogenannten leitungsgebundenen Emissionen. Diese Störungen können kontinuierlich oder diskontinuierlich sein und treten entlang von Kabeln, Telekommunikationsanschlüssen oder Stromleitern auf.

Kontinuierliche Emissionen werden konstant mit einer bestimmten Frequenz abgegeben. Sie werden mit einem EMI-Empfänger gemessen, der sich in einer Prüfkammer befindet. Die Informationen werden über das ISN (Impedanzstabilisierungsnetzwerk) gesendet.

2. Elektromagnetische Verträglichkeit: Störfestigkeit

Die Prüfung der EMV-Konformität für die Störfestigkeit von Geräten erfolgt je nach dem zu prüfenden elektrischen System oder elektronischen Gerät entweder kontinuierlich oder transient.

Kontinuierlicher EMV-Konformitätstest

Die Techniken zur Prüfung der EMV-Konformität auf kontinuierliche Störfestigkeit sind unterschiedlich.

  • Strahlungsimmunität: Dies ist eine Standardtechnik für die Prüfung der EMV-Konformität. Mit Hilfe von HF-Signalgeneratoren werden elektromagnetische Felder erzeugt, um das zu prüfende Produkt auf seine EMV-Konformität hin zu untersuchen.
  • Leistungs-Frequenz-Magnetfeld-Immunität: Bei dieser Prüfung wird untersucht, wie gut ein Gerät unter einem variablen Magnetfeld funktioniert, das von einer mit 50 Hz pulsierenden Magnetspule erzeugt wird. Diese Tests sind in der Regel für Produkte erforderlich, die anfällig für Magnetfelder sind.
  • Leitungsgebundene Störfestigkeit: Bei diesem Verfahren wird das erzeugte elektromagnetische Feld mit dem Signal, der Datenquelle oder der Stromquelle eines Produkts verbunden. Es handelt sich um ein EMV-Konformitätstestverfahren für Gleich- und Wechselstromanschlüsse oder lange Signalkabel über 30 Meter.

Transiente EMV-Konformitätsprüfung

Bei der EMV-Konformitätsprüfung werden viele Arten von Prüfungen der transienten Störfestigkeit eingesetzt:

  • Elektrostatische Entladung: Bei diesem Test werden ESD-Impulse und Kopplungsebenen mit genau definierten Pegeln auf das Gehäuse des Geräts einwirken.
  • Überspannungsprüfung: Wenn die Signalkabel mehr als 30 Meter außerhalb des Gebäudes verlaufen, muss der Überspannungstest am Hauptanschluss des Geräts durchgeführt werden. Sie wird normalerweise an den AC-Anschlüssen oder in regelmäßigen Abständen an den DC-Anschlüssen durchgeführt.
  • Elektrische schnelle Transienten und Bursts: Tests auf schnelle elektrische Transienten und Bursts werden an Wechselstromanschlüssen, Gleichstromanschlüssen und Signalkabeln, die länger als 3 Meter sind, durchgeführt. Schnelle Transienten sind Impulse mit hoher Wiederholfrequenz und Amplitude, die in der Regel durch Hochgeschwindigkeitsschaltvorgänge ausgelöst werden.
  • Gepulstes Magnetfeld: Ein gepulstes Magnetfeld wird an das zu prüfende Produkt angelegt, nachdem es in einer Magnetschleife platziert worden ist.
  • Einbrüche und Schwankungen: Bei dieser Art der EMV-Prüfung werden Störungen im Stromnetz simuliert. In der Regel sind Stromausfälle und erhebliche Lastschwankungen die Ursache. Diese Technik wird nur bei AC-Eingangsanschlüssen angewendet.

Bedeutung der EMV-Prüfung

Obwohl die spezifischen Anforderungen von Land zu Land und von Region zu Region variieren, ist die EMV-Prüfung in den meisten Ländern eine der gesetzlichen Anforderungen für den Verkauf von Elektronikprodukten.

Auf den europäischen Märkten müssen beispielsweise alle elektronischen Produkte das CE-Zeichen tragen, bevor sie verkauft werden dürfen, und dies ist nur möglich, wenn der Hersteller alle einschlägigen Vorschriften, einschließlich der EMV-Vorschriften, einhält. Dies wird durch die Konformitätserklärung (DoC) erklärt, die oft in der Bedienungsanleitung eines Produkts enthalten ist. Die Bereitstellung neuer Produkte ohne Konformitätserklärung und EMV-Konformitätsprüfung kann von den Marktaufsichtsbehörden geahndet werden, was zu hohen Geldstrafen, Produktrückrufen und sogar Gefängnisstrafen führen kann.

Vorteile der EMV-Prüfung

Die Prüfung Ihrer elektronischen Geräte auf EMV ist aus vielen Gründen wichtig, z. B.

  • Verlässlichkeit: Elektronische Produkte sollten getestet werden, um sicherzustellen, dass sie wie vorgesehen funktionieren und ihren Zweck erfüllen.
  • Sicherheit: Der Hauptzweck der EMV-Prüfung besteht darin, die Sicherheit der Benutzer und Betreiber elektronischer Geräte und Systeme, wie z. B. Schaltkreise, zu gewährleisten.
  • Geringere Garantiekosten: Da die Zahl der Produktausfälle reduziert wird, sinken auch die Garantiekosten.
  • Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften: Die Durchführung von EMV-Prüfungen erleichtert die Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften.
  • Geringere Haftung: Produkte und Dienstleistungen, die nicht fehlerhaft sind, verursachen seltener Klagen.

Fazit

EMV-Prüfverfahren für elektronische Geräte sind ein notwendiger Bestandteil des Produktionsprozesses. Man kann nicht davon ausgehen, dass ein Gerät elektromagnetisch verträglich ist, wenn es nicht elektromagnetisch getestet wurde.

Eine EMV-Konformitätsprüfung muss durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass Ihr Gerät die EMV-Vorschriften einhält. Ohne Prüfung ist es in der Regel nicht möglich festzustellen, wie viel elektromagnetische Strahlung Ihr Gerät abgibt oder wie weit es die gesetzlichen Grenzwerte überschreitet. Um ein geeignetes EMV-Prüflabor zu finden, können Sie einfach eine kostenlose Anfrage über die Online-Plattform testxchange stellen.