EMV-konforme Entwicklung von Schaltungen und Geräten

Zahlreiche deutsche, europäische und andere internationale Richtlinien verlangen von elektrischen Geräten, dass sie „Elektromagnetische Verträglichkeit“ besitzen. Einerseits sollten sie bei der Erfüllung ihrer eigenen Aufgabe nicht durch externe elektromagnetische Einflüsse gestört werden, andererseits dürfen sie selbst auch nicht ihre Umgebung stören. Darüber hinaus treten EMV-Störungen auch innerhalb der Geräte (innere EMV) auf, die die Funktion der Geräte erheblich stören können.

Beide Themengebiete, Äußere EMV und Innere EMV, werden in dem Seminar behandelt.

Dieses Seminar liefert die Grundlagen für EMV-konforme Entwicklungen von Schaltungen und Geräten. Es werden anhand von praktischen Beispielen typische EMV-Störungen und deren Lösung aufgezeigt. Zum Verständnis der EMV-Probleme werden die grundlegenden Eigenschaften elektromagnetischer Felder anschaulich erläutert und die verschiedenen Signaltypen und Übertragungsverfahren für Signale dargestellt.

Die unterschiedlichen EMV-Störquellen – galvanische Verkopplungen, Nebensprechen, Gegen- und Gleichtaktstörungen sowie die Störungen durch Strahlungsfelder – werden erläutert. Die Grundlagen der Schirmung elektromagnetischer Felder und unterschiedliche Schirmungskonzepte werden dargestellt. Für die einzelnen Komponenten und diskreten Bauelemente elektronischer Schaltungen und Geräte – lineare und nichtlineare Bauelemente, Leiterplatten, Steckverbinder, Kabel, Baugruppen und Gehäuse – werden praktische Beispiele der EMV-Störungen und Maßnahmen zur Störunterdrückung aufgezeigt. Weiterhin werden eine Vielzahl von EMV Design-Rules aufgezeigt und ihre physikalischen Grundlagen erläutert.

Das Seminar ist vom VDSI Verband Deutscher Sicherheitsingenieure e.V. als geeignet für die Weiterbildung von Sicherheitsfachkräften nach § 5 (3) ASiG eingestuft worden, und die Teilnehmer erhalten auf der qualifizierten Teilnahmebescheinigung 1 VDSI-Punkt Arbeitsschutz.

Dieses Seminar richtet sich an Ingenieure, Techniker, Fachkräfte der Nachrichten-, Informations-, Automotive-, Mess- und Regelungstechnik aus Forschung, Entwicklung, Planung und Konstruktion.

Dienstag, 10. Dezember 2024
8.30 bis 12.45 und 13.30 bis 17.00 Uhr

1. Einleitung (H. Katzier)

• Definitionen der inneren und äußeren EMV
• grundsätzliche Störmechanismen
• Beispiele für Störungen der EMV
• Herausforderungen und Trends in der EMV
• Bedeutung und Handhabung von EMV-Design-Rules

2. Signale und Signalübertragung (H. Katzier)

• Analoge und digitale Signale
• Signalintegrität
• Streuparameter
• quasistatische Betrachtungen
• Bandbreite
• symmetrische und unsymmetrische Signalübertragung

3. Elektromagnetische Felder (H. Katzier)

• Einteilung elektromagnetischer Felder
• Wellentypen
• Fern- und Nahfeld
• Ströme und Stromwirbel
• Leitungsgeführte Wellenausbreitung
• Skin-Effekt

4. Störquellen und Verkopplungen (H. Katzier)

• Modenkonversion
• galvanische Verkopplungen
• Masse- und Erdungskonzepte
• Potenzialdifferenzen
• Störung der Spannungsversorgungen
• Nebensprechen
• Leitungs- und Feldwellenwiderstände
• Reflexionen und Resonanzen
• Gleich- und Gegentaktstörungen
• Elektromagnetische Strahlungsfelder
• Störgrößen und Kennwerte

Mittwoch, 11. Dezember 2024
8.30 bis 12.45 und 13.30 bis 17.00 Uhr

5. Entstörung durch Schirmung (H. Katzier)

• physikalische Grundlagen der Schirmung
• Schirmung durch elektrisch leitfähige Materialien
• Schirmung durch magnetisch leitfähige Materialien
• Schirmfaktor und Schirmdämpfung
• Messverfahren

6. EMV-konformes Leiterplatten-Design (H. Katzier)

• Grundlagen der Leiterplattentechnologie
• Streifenleitungen
• Durchkontaktierungen
• galvanische Verkopplungen auf der Leiterplatte
• Entstörung der Spannungsversorgungen
• Nebensprechen, Reflexionen und Resonanzen in Leiterplatten
• praktische Beispiele und EMV-Design-Rules

7. EMV-konforme Anwendung und Design von Kabel (H. Katzier)

• galvanische Verkopplungen
• Nebensprechen und Resonanzen
• Anschluss der Schirmung an Masse oder Erde
• Strahlungsfelder
• Schirmungskonstruktionen und Schirmungsmaterialien
• Kabeltypen
• Beispiele für EMV-Störungen und EMV-Design-Rules

Donnerstag, 12. Dezember 2024
8.30 bis 11.45 und 12.30 bis 15.30 Uhr

8. EMV-konforme Anwendung und Design von Steckverbindern (H. Katzier)

• Grundlagen der Steckverbindertechnologie
• Schirmung von Steckverbinder
• praktische Beispiele und EMV-Design-Rules

9. Entstörung von Gehäusen und Baugruppen (H. Katzier)

• Erd- und Masseschleifen
• elektrostatische Entladung
• Gehäuseschirmungen
• Baugruppenschirmungen
• praktische Beispiele und EMV-Design-Rules

10. Eigenschaften linearer Bauelemente (Ch. Paulwitz)

• Bauelemente und ihr Einsatz bei der Entstörung von Schaltungen und Geräten: Widerstände, Spulen, Kondensatoren
• Filter
• Übertrager
• Optokoppler

11. Eigenschaften nichtlinearer Bauelemente, Anwendungsbeispiele (Ch. Paulwitz)

• Gasableiter
• Varistoren
• Dioden
• Schutzschaltungen
• Beispiele für die Lösung von EMV-Problemen