EMV in Konzept- und Vorentwicklungsphase

Basis zu weniger Stress und geringeren Kosten

Analyse in der Konzept- und Vorentwicklungsphase

brainstorming

Sich in den frühesten Projektphasen Gedanken zu machen über die EMV ist ein wichtiger Schritt zur später erfolgreichen EMV. Tatsächlich wird dieser Schritt aber meist ausgelassen.

Die Annahme EMV „entwickle“ man am besten, wenn mindestens die Schaltung klar ist oder gar schon eine erste Hardware auf dem Tisch liegt, ist weit verbreitet. Aber diese Annahme ist falsch und bereits der Grund für viele nachgelagerte Probleme.

Wie es besser geht, ohne am Ende mehr Zeit und Ressourcen aufzuwenden, erfahren Sie hier.

Das beschriebene Vorgehen ist Teil der Risiko-Analyse.

Erste Fragestellungen

  1. Was weiß ich über die spätere Einsatzumgebung?
  2. An welche Schnittstellen außerhalb meines Produktes muss ich was übergeben oder empfange ich von dort? Ist mein Produkt Teil eines größeren Systems?
  3. Gibt es Restriktionen bzgl. Bauraum oder sind welche zu erwarten?
  4. Was soll selbst entwickelt werden – was wird zugekauft?
  5. Wer wird später Einfluss auf die EMV haben? Intern? Extern?
  6. Welche einfachen EMV-Tests machen während der Entwicklung Sinn? Hier sind ausdrücklich KEINE normkonformen Messungen gemeint.
  7. Ist das bisher genutzte EMV-Labor auch für das neue Produkt das geeignete?

Und die daraus folgenden Aktivitäten

  1. Normenrecherche – Gibt es passende harmonisierte Normen oder benötige ich eine benannte Stelle? Auswahl der heranzuziehenden EMV-Norm. Welche Anforderungen leiten sich daraus ab?
  2. Informationsbeschaffung – was ist bekannt über die Situation jenseits der Schnittstelle(n)? Was kann ich daraus für meine Schnittstellen ableiten?
    Für externe Schnittstellen Ansprechpartner ausfindig machen.
  3. Einschränkungen bei Platzierung von Bauelementen, Steckern, etc.?
  4. Wie kann die EMV-Qualität der Zukaufteile bewertet werden? Planung / Definition einfacher Tests zur Verifikation
  5. Definition des EMV-Teams; Abholung aller Beteiligter; Festlegung von Kommunikationswegen und Abstimmungsintervallen, Abstimmung mit Mechanik-Konstruktion, Software und ggf. Fertigung
  6. Skizzierung / Definition entwicklungsbegleitender Tests
  7. Was fehlt dem bisherigen Laborpartner? Alternativen?

Wenn ein Blockschaltbild (erste Schaltungsskizze) vorliegt

  • Signalklassifizierung
  • Welches werden die Störer sein? Bewertung des Störpotentials getakteter Signale
  • Mit welchen Mimosen ist zu rechnen? Worauf reagieren diese empfindlich?
  • Versorgungskonzept skizzieren / definieren
  • Strompfadanalyse
  • Wo sind Filter notwendig? Mit welchen Parametern? Hoch- oder niederimpedant an Ein- bzw. Ausgang?

Regelmäßige Iterationen

Anfangs werden die zu gewinnenden Informationen noch eher allgemeiner Natur sein. Deshalb ist es wichtig diesen Analyseprozess stetig zu wiederholen und so die Qualität der Daten kontinuierlich zu verbessern.

Anfangs wird dies mehr Aufwand generieren als bislang gewohnt, zu späteren Entwicklungsphasen macht sich das Vorgehen aber mehrfach bezahlt.

Wünschen Sie sich einen

EMV-Lotsen

während der Entwicklung

Oder lassen Sie uns direkt in einem Telefonat klären,

wie ich Ihnen helfen kann.

Systemumgebung

Der notwendige Blick über den Tellerrand

Blick über den Tellerrand

Kein Produkt ist frei von Wechselwirkungen mit seiner Umgebung, weder bzgl. Emission noch bzgl. Störfestigkeit.

Welchen Einfluss übt aber nun meine Umgebung auf mein Produkt aus?

Kennen Sie Ihre zukünftige Produktumgebung?

Wissen Sie was Ihr Produkt emittiert?

Wenn Sie die erste Frage mit nein beantwortet haben, können Sie die zweite Frage niemals mit Ja beantworten!

Warum?

Mein Produkt – das unbekannte Wesen

Zur Veranschaulichung nehmen wir ein vereinfachtes Modell, das nur jeweils einen Aus- und Eingang hat. Der DC-DC-Konverter steht hier nur beispielhaft für jedwedes andere Produkt.

Was ist an Aus- und Eingang angeschlossen?

Impedanzsituation an den äußeren Schnittstellen

Situation am Eingang …

Welche Impedanz sehe ich am Eingang. Wie sehen die Stromanteile über der Frequenz aus?

Meine Schutzbeschaltung bildet mit der außen anliegenden Impedanz einen Impedanzteiler (bei DC würden wir von Widerstandsteiler sprechen). Die Ströme werden sich abhängig von der Frequenz ganz unterschiedlich verhalten.

Impedanzsituation am Schaltungseingang

… und am Ausgang

Wie ist der Abschluss am Ausgang?

Hochohmig oder niederohmig?

Wenn hochohmig, dann könnten wir spannungsgetriebene Probleme bekommen (E-Feld).

Bei niederohmigem Abschluss eher stromgetriebene (H-Feld).

Die tatsächliche Situation zu kennen – zumindest deren Tendenz – ist also von Vorteil.

Impedanzsituation am Schaltungsausgang

Aber wie verhält sich denn die Situation über der Frequenz?

Das Gegenüber hat vermutlich auch Schutzelemente verbaut – Beispiel Kondensator.

Im Resonanzfall des Kondensators wird nun die eigentlich hochohmige Last niederohmig.

Sie haben also eine frequenzabhängige Situation.

Filter an gegenüberliegender Schnittstelle

Sie sollten also ungefähr wissen was Sie außerhalb Ihres Produktes erwartet, um ihre eigenen Schutzmaßnahmen richtig auslegen zu können.

Filter an Ein- und Ausgang

So wie hier am Beispiel Emission erläutert, können Sie sich auch die Situation für die Störfestigkeit herleiten.

Wie komme ich an die Infos?

Es gibt verschiedene Quellen, die zur Informationsbeschaffung herangezogen werden können.

  • Aus der Funktion lässt sich schon einiges zum Gegenüber ableiten.
  • Ihr Gegenüber ist Ihr Systemkunde und Sie Zulieferer? Schauen Sie mal ins Lastenheft?
  • Sprechen Sie Ihr gegenüber an. Er hat dasselbe Problem in umgekehrter Richtung!

Keine Zeit, keine Ressourcen,
oder einfach keinen Draht zum Thema?

Lassen Sie uns in einem Telefonat klären,
wie ich Ihnen helfen kann.

Auch für Sie Interessant?

Icon_IC_300
  1. Bauteile und Ihre EMV-Eigenschaften
  2. Filterelemente von der Stange – das ist zu beachten
  3. Datenblätter und Application Boards – nützlich, wenn man die Einschränkungen kennt
Icon_Entwickeln_300
  1. Das Paradoxon der Masse
  2. Schaltbild emv-gerecht zeichnen
  3. Masse- und Versorgungskonzept
  4. Layout – Does + Don’ts
Icon_Entstoeren_300
  • Umfangreiche Analyse von Schaltung, Layout, Umgebung und mehr
  • Was wird benötigt? Sie erhalten im Vorfeld verschiedene Checklisten und Hilfestellungen
  • In 2 Wochen liegen Ursachenbeschreibung und Maßnahmendefinitionen auf dem Tisch
  • Reviews während der Umsetzungsphase
  • Vorher-Nachher-Vergleich
  • Alles zum Festpreis