3 Tage
In einem Online-Kickoff erläutere ich Ihnen welche Daten notwendig sind.
Checklisten machen es Ihrem Team leicht alle notwendigen Daten zusammen zu tragen.
Nach 2 Tagen erfolgt ein Feedback zu ggf. noch fehlenden Infos.
EMV-Analyse: Störungen beheben
Störquellen und Störsenken verstehen
Link zu: Kontakt
EMV-Prüfung nicht bestanden?
Sie wollen EMV-Probleme dauerhaft lösen?
Sie wollen das Thema endlich vom Tisch haben?
Nicht nur Lösungen – Störquellen und Störsenken verstehen
Lösung + Ursachenbeschreibung
Neben der Lösung liefere ich Ihnen die Beschreibung der Ursache.
Das Problem wird meist nicht am Ort der Ursache sichtbar.
2 Teile, die zusammen betrieben werden, beeinflussen sich wechselseitig.
Das Verhalten der Kombi unterscheidet sich von dem jedes einzelnen Teils.
Deshalb ist es wichtig die komplette Systemumgebung einzubeziehen.
Sie machen den Fehler kein zweites Mal und die Lösungen funktionieren auch beim nächsten Projekt.
Checklisten unterstützen Sie bei der Informations-Bereitstellung.
Mehrere Reviews stellen sicher, dass bei der Umsetzung nichts schief geht.
Auf einen Messtermin im EMV-Labor wartet man nicht selten 3 bis 4 Monate.
Sparen Sie sich das Risiko weiterer EMV-Schleifen.
zufriedene Kunden
David Kirchner
Head of Electronics Development
HOLOEYE Photonics AG
Mir gefällt der gut strukturierte Ansatz und die definierten Schritte. Hiermit ließ sich von vornherein klar erkennen, wie mit den verschiedenen Abschnitten verfahren wird und was wann gemacht wird. Außerdem war schnell klar, welche Unterlagen benötigt werden.
Der wichtigste Nutzen ist das bessere Verständnis der Zusammenhänge von Störung und Ursache.
Bisher wurden EMV-Probleme nach bestem Wissen und Gewissen gelöst, allerdings ohne manchmal den genauen Grund zu kennen. Manchmal nach dem Motto: „Lieber ein paar Ferrite mehr einbauen.“
Bei Änderungen und neuen Entwicklungen wird nun schon frühzeitig ein größeres Augenmerk auf die EMV-Themen gelegt.
Eine Zusammenarbeit lohnt sich sehr, da durch die praxisnahe Herangehensweise ein hohes Lernpotential geliefert wird. Es gibt nicht die Standardantworten, sondern ein individueller Bericht über die Fundstellen im Design und weiterhin auch Lösungsansätze und Maßnahmen, die zu einem besseren Ergebnis führen.
Als Leiter der Elektronikentwicklung empfehle ich jedem anderen an meiner Position, sich mit diesem Thema und dieser Dienstleistung auseinander zu setzen. EMV ist zwar kein Hexenwerk, jedoch wird hier ein tiefes Verständnis benötigt, das Frau Kreutz liefern kann. Sie versteht es, dieses Wissen praxisnah und verständlich anzuwenden.
Sebastian Rau
Projektleitung / Entwicklung
gridX GmbH
gridX GmbH
Wir hatten bisher wenig Erfahrung mit EMV gerechtem Design bei komplexen Schaltungen und haben daher sehr schnell nach Hilfe gesucht. Mit Frau Kreutz haben wir die Hilfe gefunden. Der direkte Kontakt zu unseren Projektpartnern und Zulieferern ist uns sehr wichtig.
Ihm Rahmen des Entwicklungsprojekts haben wir von der großen Erfahrung von Frau Kreutz viel profitiert. Durch das Aufzeigen von konkreten Lösungswegen für unsere Probleme sind wir schnell und effizient zum Ziel gelangt.
Jedem, der eine EMV-relevante Entwicklung macht und bisher auf dem Gebiet unsicher ist, empfehlen wir die EMV-Dienstleistungen von KREUTZ EMV.
Eine erfolgreiche Entwicklung hängt stark von der Erfahrung der Entwickler ab. Hier kann man von der großen Erfahrung von Frau Kreutz stark profitieren.
Lieber eine Hardware-Iteration mit Beratung als 3 ohne.
5 Schritte zum Erfolg
Informationen sammeln
Analysieren, sortieren, priorisieren
4 Tage
Online-Workshop ‚Erklär mir Dein Produkt‘ zur beidseitigen Klärung offener Fragen
Danach vergrabe ich mich in Ihr Produkt
Maßnahmen definieren
3 Tage
Ausarbeitung und Doku der Maßnahmen, Gliederung in MUSS und SOLL
Hinweise zu Bauteilauswahl und Umsetzung notwendiger Änderungen
Hinweise zu Prüfplan und Testplan für die finalen Abnahmetests
Implementieren
2 – 4 Wochen (abhängig von Ihren Ressourcen)
Sie entscheiden welche EMV-Maßnahmen Sie implementieren. Wenn Sie Essentielles streichen, werde ich Ihnen aber verbal auf die Finger klopfen.
Ich begleite Ihr Team und berate bei der Umsetzung. Fragen werden beantwortet, (Zwischen-) Ergebnisse einem Review unterzogen.
Validieren
2 Tage
Vorher-Nachher-Vergleich
EMV-Kreutz-Check
EMV-Entstörung
- Klarer Prozess basierend auf den Erfahrungen eigener EMV-Entwicklung seit 1996
- Anhand verschiedener Checklisten wissen Sie immer was benötigt wird
- Feste Meilensteine
- Ausführliche Ursachenbeschreibung
- Detaillierte Ergebnisberichte
- 5 Reviews während der Umsetzungsphase
- Vorher-Nachher-Vergleich
- Festpreis
Warum eine fundierte Analyse wichtiger ist als super schnelle Maßnahmen
Nicht bestandene EMV-Prüfungen führen oft zu erheblichen Verzögerungen.
Schnell muss eine Lösung her.
Ein paar Filtermaßnahmen. Man ändert da und dort was. Und sieht in den ersten schnellen Messungen scheinbar auch Verbesserungen … scheinbar.
Die nächste EMV-Prüfung scheitert wieder.
Eine gute EMV-Optimierung ist ohne Verständnis der physikalischen Zusammenhänge nicht möglich. Wichtig ist die Unterscheidung zwischen Ursache und Phänomen. Lässt man sich vom scheinbar Offensichtlichem – den Störphänomenen – leiten, führt dies oft in die Sackgasse.
Die EMV-Eigenschaften der einzelnen Funktionsgruppen und deren Abhängigkeiten und Beeinflussungen müssen bekannt sein.
Entstörung von Kleinstmotoren
Schnittstellen und Gesamtsystem
An allen Schnittstellen – realen wie parasitären – zeigt sich ein bestimmtes EMV-Verhalten. Werden 2 Produkte zusammengefügt ändert sich dieses Verhalten. Es entspricht weder denen von Produkt 1 noch von Produkt 2. Bringt man ein drittes hinzu ändert es sich wieder – mal mehr, mal weniger.
Deshalb ist das Gesamtsystem immer in die Analyse mit einzubeziehen.
Wurden nur die Störphänomene beseitigt, kommt das böse Erwachen oft beim Systemtest.
Es gilt die für Sie passende Lösung zu finden. Hier gilt es mögliche Rahmenparameter von Mechanik, Software, Design, aber auch der Fertigung zu berücksichtigen.
Ihr Nutzen
- Neben der Lösung auch die Antwort auf die Frage „Warum?“
- Lösungen funktionieren auch in anderem Umfeld und lassen sich auf Folgeprodukte übertragen
- Persönlicher Lerneffekt für zukünftige Entwicklungen
- Strukturierter Prozess
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Warum EMV-Prüfungen scheitern
Die Top – 6 – Fehler
1.) Zu spät begonnen
Immer wieder wird viel zu spät begonnen sich im Entwicklungsprozess über die Elektromagnetische Vertäglichkeit Gedanken zu machen. In der Folge wird die Mehrzahl der ersten EMV-Prüfungen nicht bestanden. 70% aller EMV-Prüfungen scheitern beim ersten Anlauf. Das zeigt eine Umfrage bei akkredierten EMV-Laboren.
Wenn die Entwicklung aber schon so weit fortgeschritten ist, sind ca. 80 % der möglichen EMV-Stellschrauben quasi in Beton gegossen. Die restlichen 20 % sollen es dann richten. Dies funktioniert selten.
Die Folge: Rekursionen, die im Entwicklungsablauf weit zurück reichen und die regelmäßig den Terminplan und das geplante Budget gleichermaßen sprengen.
Die Lösung: Schon in der Konzeptphase mit der EMV beginnen. Mit iterativen Schritten, die noch nicht einmal viel Ressourcen binden, arbeitet man sich an die bestandene EMV-Prüfung heran.
2.) Keine Systembetrachtung
Jedes Produkt, jedes Gerät, jede Anlage ist Teil eines größeren Systems. Selbst wenn es keine direkten elektrischen Schnittstellen nach außen hat, so agiert es EMV-mäßig dennoch mit seiner Umgebung. Für elektromagnetische Kopplungen benötigen kein ein Kabel. Hinzu kommen induktive und kapazitive Kopplungen. Produkte ohne übergeordnetes System gibt es nicht.
Diese Schnittstellen sind von Anfang an in die Betrachtungen mit einzubeziehen. Ob das gegenüber nieder- oder hochimpedant ist, macht für die EMV einen gewaltigen Unterschied. Es gibt viele verschiedene externe Parameter, die auf mein Produkt Einfluss nehmen – positiv wie negativ.
Viele werden nun denken woher soll ich die denn kennen? Es gibt viele Stellen, an denen man fündig werden kann. Gibt es ein Lastenheft so ist dies immer die erste Quelle, bei der man fündig wird. Oft gibt allein die Funktion genügend Anhaltspunkte, was mich erwartet.
Weder die Beurteilung der Störfestigkeit noch der Störaussendung gelingt vollständig ohne eine Systembetrachtung.
Vom ersten Moment an über den Tellerrand zu schauen ist Pflicht.
3.) Masse- und Versorgungssystem nicht hf-tauglich
Ein gutes Versorgungssystem mit der Masse als zentralem Element ist die unabdingbare Basis für das Bestehen einer EMV-Prüfung.
Ein Großteil der in der EMV kritischen Common-Mode-Störungen (Gleitaktstörungen) entstehen aufgrund eines schlechten Versorgungssystem. Auf außen angeschlossenen Leitungen reichen meist 5 µA Common-Mode-Strom, um bei Emissionstests durchzufallen!
Das Versorgungssystem spielt quasi überall hinein. So ist es auch die Basis für eine gute Signalintegrität, d.h. dass sich das Gerät nicht selbst stört.
4.) Rückstrompfade nicht beachtet
Ströme fließen im Kreis, d.h. zu Ihrer Quelle zurück. Unter E-Technikern eigentlich eine Binsenweisheit. Dennoch wird die Frage, wo die Ströme zur Quelle zurückfließen, oft sträflich vernachlässigt.
Dadurch werden zum einen wieder die Common-Mode-Ströme verstärkt. Zum anderen werden unnötig große Schleifen aufgespannt. Verkopplungen und/oder parasitäre Antennen sind die Folge.
Dies ist insbesondere deshalb so gravierend, weil es jeden EMV-Störmechanismus verstärkt.
Es ist jedoch gar nicht so einfach die Frage nach dem Pfad des Rückstroms zu beantworten. Es gibt meist nicht nur einen Pfad, denn dieser ist von der Frequenz abhängig. Unterschiedliche Frequenzanteile nehmen unterschiedliche Wege. Ich muss mir also die Impedanzverhältnisse meines Produktes klar machen, um hier grundlegende Fehler zu vermeiden.
5.) Mechanik-Konstruktion und Software nicht oder zu spät eingebunden
Der Einfluss der Mechanik und der Software auf die EMV-Qualität eines Produktes wird meist unterschätzt.
Besonders gilt dies für die Software, wobei Softwaremaßnahmen – wenn es richtig gemacht wird – nichts kosten. Stückkosten fallen sowieso nicht an. Weis der Software-Entwickler von Beginn an worauf es ankommt, entstehen seine Maßnahmen bei der Funktionsprogrammierung nebenbei, d.h. sie sind tatsächlich kostenlos. Dies kann so manche Hardware-Maßnahme überflüssig machen.
Die Mechanik-Entwicklung ist aufgrund größerer Vorlaufzeiten bei der Umsetzung zeitlich meist der Elektronik-Entwicklung voraus.
Gibt es keine Abstimmung zwischen den Entwicklungsparteien, so werden Fakten geschaffen, die selten revidierbar sind (und wenn dann nur mit hohen Kosten). Ist gar schon ein Werkzeug beauftragt, so ändert dies später wegen der EMV meist niemand mehr. Das wäre der finanzielle Super-GAU.
Mit der Mechanik werden oft parasitäre Antennen geschaffen, völlig unbemerkt. Oft der letzte Sargnagel der EMV! Eng hiermit verbunden ist das Thema Schirmung. Schirmung ist ein klassisches Systemthema. Die Schirmung ist immer nur so gut wie sein schwächstes Glied. Eine kleine Nachlässigkeit bringt das ganze System außer Tritt.
Essentiell ist deswegen, dass sich alle Entwicklungsfraktionen (incl. Fertigung!) bereits in der Konzeptphase zusammensetzen. Schon hier wird das gemeinsame EMV-Vorgehen definiert. Und später immer wieder zur EMV austauschen (!), so wie es bei anderen Themen völlig normal ist.
Hier lauern viele der oben erwähnten 80% Fallen.
6.) EMV-Tests ohne Vorbereitung
Wenn EMV-Messungen in den beauftragten EMV-Laboren scheitern, ist oft ein Grund dass diese seitens des Auftraggebers schlecht bis gar nicht vorbereitet wurden. Da wird gerne der Prüfling zum Labor geschickt, verbunden mit der Bitte das gute Stück bitte nach EMV-Norm xy zu testen.
Die meisten EMV-Labore haben richtig gutes Personal. Aber: Die Kollegen können nicht hellsehen.
Es wird nicht definiert was wie in welchen Betriebszuständen zu testen ist. Es steht in keiner EMV-Norm! Zu den Testobjekten werden keine Gegenstecker mitgeliefert, um eine Peripherienachbildung anzuschließen oder ein Signal überwachen zu können. Die Stecker können für Sie noch so sehr Standard sein. Für ein EMV-Labor sind sie es in der Regel nicht.
Wann ist ein Signal oder Zustand noch ok und wann „failed“? Wie groß sind die Toleranzbereiche? Toleranz Null muss zwangsläufig zu Fehlern führen.
All dies zu definieren ist Aufgabe des Auftraggebers.
Die weniger guten Labore fangen u.U. dennoch an und liefern einen Bericht mit dem Ergebnis „nicht bestanden“. Gute Labore werden Sie auf die Mängel in der Vorbereitung und deren mögliche Folgen aufmerksam machen. Aber die Zeit für die dann folgende Abstimmung muss natürlich bezahlt werden.
Wenn das Produkt zum reservierten Zeitpunkt bereits in der Messkabine steht und erst dann festgestellt wird, dass etwas nicht passt, dann tickt die Uhr und sie gehen im schlimmsten Fall ohne Ergebnis nach Hause.
Zusammenhang zwischen Teilkomponenten und Endprodukt
Warum das Entfernen von Teilen der Hardware allein zur Fehleranalyse ungeeignet ist
Bei komplexeren Projekten mit mehreren Geräten kommt es bzgl. der Elektromagnetischen Verträglichkeit immer wieder zu Stress und der Frage wer denn schuld sei. Da gibt es einen oder mehrere Subsystemlieferanten, möglicherweise einen Integrator und einem Systemverantwortlichen – meist der Auftraggeber.
Systemprüfung nicht bestanden
Werden nun auf Systemebene EMV-Prüfungen nicht bestanden, so startet oft die Suche nach dem Verantwortlichen. Dabei wird gerne mal die Suche nach der wahren Ursache in den Hintergrund gedrängt. Gelingt es einem der Beteiligten den „Schwarzen Peter“ zuzuschieben, so muss sich dieser alleine um die Lösung kümmern. Die anderen Beteiligten ziehen sich aus der aktiven Lösungssuche zurück.
Ein Verhalten, dass neue Probleme schafft und kein bestehendes löst.
Fehlersuche
Ein beliebtes Vorgehen bei der Ursachenforschung ist es nacheinander die einzelnen Subsysteme der Zulieferer (oder einzelne Bauteile) zu entfernen. Findet man bei diesem Vorgehen eine Konstellation, in der der Fehler nicht mehr auftritt, beginnt dieses Schwarze-Peter-Spiel. Man hat schließlich mit dem letzten Schritt den Verursacher lokalisiert. Wirklich? Sehr häufig, nein!
Kommt alles aus einer Hand, kann man keinen Schwarzen Peter verteilen. In der Folge passiert aber oft etwas ganz Ähnliches. Man konzentriert sich bei der Definition von Maßnahmen nur noch auf die scheinbar verantwortliche Subkomponente.
Und der Erkenntnisgewinn?
Was sagt es uns nun, wenn eine Komponente entfernt wird, der Fehler dann weg ist, nach hinzufügen der Komponente dieser wie zuvor wieder da ist?
Nichts! Rein gar nichts!
Der nächste notwendige Schritt ist mit Ausnahme der letzten alle zuvor durchgeführten Änderungen zurückzubauen. Ist dann der anfangs aufgetretene Fehler immer noch nicht wieder sichtbar, so hat uns dies der Lösungsfindung näher gebracht, aber einen Nachweis, dass das zuletzt entfernte Bauteil für die Störung verantwortlich ist, ist nicht erbracht. Wir wissen „nur“ dass die Störung über den Pfad des entfernten Bauteils einkoppelt. Dies ist eine wichtige Erkenntnis. Aber über die „Schuldfrage“ gibt sie noch keine Auskunft.
Es kann durchaus sein, dass zwar das Phänomen (das Fehlerbild) beseitigt wurde, aber die Ursache noch nicht gefunden wurde, weil diese wo anders liegt.
Deshalb ist das schwarze Peter Spiel zwischen Systemverantwortlichem und Teillieferant nie zielführend. Ausser Stress auf allen Seiten bringt es nichts! Zur technischen Lösungsfindung trägt es nicht bei. Schlimmer noch, es behindert sie massiv.
Warum ist das so?
Jeder Hardware-Eingriff in ein System verändert dieses aus EMV-Sicht elementar. Impedanzen ändern sich. In der Folge nehmen HF-Ströme andere Wege, es entstehen andere Spannungsabfälle, an anderen Orten. Es ändert sich mitunter alles. Sowohl Störsenken als auch Störquellen können ihr Verhalten ändern. Möglicherweise erreicht ein Strom nach entfernen der Subkomponente den Ort der Ursache nicht mehr, obwohl die Störsenke im System verbleibt. Der Fehler wird nicht mehr sichtbar.
In meiner EMV-Laufbahn sind mir eine Vielzahl solcher Beispiele begegnet. Je komplexer die entfernte Subkomponente ist, desto unwahrscheinlicher ist es, dass mir diese Vorgehensweise irgendeine nutzbare Information liefert. Die Erfahrung lehrt, dass ein solches Vorgehen viel öfters in eine -mitunter teuere – Sackgasse führt, als zur Lösung beiträgt.
Es wird viel Zeit und Geld aufgewendet, um den vermeintlichen Verursacher zu optimieren. Doch am Ende ändert sich im System wenig bis nichts.
CE + CE = CE ?
Eine sinnvolle Analyse, die auf die Ursache statt auf das Fehlerbild abzielt, kann deshalb nur im kompletten System erfolgen. Jedes Teilsystem beeinflusst die anderen. Es gibt kein schuldig oder unschuldig. Die konstruktive Zusammenarbeit aller Systembeteiligter ist der einzige Weg zur Zielerreichung.
Deshalb gilt, dass 2 Komponenten mit Status grün bei EMV-Komponententests im Zusammenwirken keinerlei Garantie für ein Bestehen des Systemtests darstellen. Die finale Impedanzsituation ergibt sich erst nach Zusammenbau aller Komponenten.