Hallo! Ich bräuchte Unterstützung bei EMV-Maßnahmen. Ich habe eine Platine entwickelt, die folgende Komponenten beinhaltet: Versorgung extern über eine 1,5V AA Batterie (also 2 Drähte zur Platine) Ein Schaltregler, der die 1,5V auf 5 Volt konvertiert (500kHz) Ein kleiner Atmel µC, der mit internem 128kHz Oszillator läuft Dieser µC schaltet 5 LEDs über PWM (200Hz) Zusätzlich ist die positive Batteriespannung über einen externen Taster zur Platine geführt (1 Draht zusätzlich) Zu den 3 Drähten nach außen kommen noch 6 Drähte für die Programmierung des µC (MISO, MOSI, usw...) dazu, sind also insgesamt 9. Diese werden über einen MOLEX STecker von der Platine weggeführt. Das ganze erwähne ich, weil ich mitbekommen hab, dass alles was "nach außen" geht, also von der Platine weg, EMV-mäßig berücksichtigt werden sollte. Auf der Platine selbst ist keine Leiterplatte länger als 10cm. Wo könnte man nun welche EMV-Maßnahmen mit stromkompensierter Drossel usw. vorsehen? Danke für die Hilfe!
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fang lieber beim Layout an. Wie sieht das denn aus? Vieles kann man auf der Ebene optimieren und muss nicht hinterher wieder filtern.
Danke für die Antwort! Ja, ich würd eh auf dem Layout anfangen, ich muss nämlich bevor es zum ersten EMV test geht sowiso eine neue Platine fertigen. Deswegen wollte ich wissen, was ich zusätzlich schon einbaun könnte. Ich dacht mir, direkt nach dem Stecker (von dem aus die Drähte weggehn) Maßnahmen zu treffen (also schon in das Layout integrieren, z.B. stromkopmpensierte drossel usw...). Das würde ich gerne gleich machen, weil ich sowiso eine neue Platine brauche... Allerdings habe ich sehr wenig Erfahrung damit, wie solche Bauteile (stromkompensierte drossel usw) eingebaut werden... Ich dacht mir, direkt nach dem Stecker wäre angebracht, weil die Drähte (sind ca 20cm lang) ja als Antennen wirken könnten... Danke, lG
Das Layout darf ich leider nicht herzeigen, deswegen die detaillierte beschreibungen... Ich hab darauf geachtet, dass ich eine große Massefläche habe und unter der Spule des Schaltreglers keine Leitungen führe. Die Platine ist ca 3X3 cm groß... Im Prinzip gehts doch nur um die Leitungen/Drähte nach außen, oder? Das heißt, ich sollte direkt beim Anschlus dieser auf der Platine maßnahmen treffen oder?
Etwas Lektüre dazu: http://www.langer-emv.de/literatur/fachbibliothek/ http://www.rooijen.de/studium/emv/emv.htm
Werner13 schrieb: > Das Layout darf ich leider nicht herzeigen, deswegen die > detaillierte > beschreibungen... Ich hab darauf geachtet, dass ich eine große > Massefläche habe und unter der Spule des Schaltreglers keine Leitungen > führe. Die Platine ist ca 3X3 cm groß... Im Prinzip gehts doch nur um > die Leitungen/Drähte nach außen, oder? Das heißt, ich sollte direkt beim > Anschlus dieser auf der Platine maßnahmen treffen oder? Ja, häng einfach ein paar 0805-Ferrite von würth hinein, ggfs auch ein paar pf-Kondensatoren auf beiden Seiten der ferrite und gut ist es. Und wenn Dein Auftraggeber sagt, Du darfst das Layout einer offensichtlich so trivialen Schaltung nicht herzeigen soll er auch die Rechnung des ggfs. 2. EMV-Tests bezahlen, wenn er Angst davor hat, die kostenlose Beratung hier im Forum könnte zu einem Ideenklau führen. Grüße MiWi
Werner13 schrieb: > Ich habe eine Platine entwickelt, die folgende Komponenten beinhaltet: > Versorgung extern über eine 1,5V AA Batterie (also 2 Drähte zur Platine) > Ein Schaltregler, der die 1,5V auf 5 Volt konvertiert (500kHz) > Ein kleiner Atmel µC, der mit internem 128kHz Oszillator läuft > Dieser µC schaltet 5 LEDs über PWM (200Hz) Werner13 schrieb: > Ja, ich würd eh auf dem Layout anfangen, ich muss nämlich bevor es zum > ersten EMV test geht sowiso eine neue Platine fertigen. Deswegen wollte > ich wissen, was ich zusätzlich schon einbaun könnte. Ich dacht mir, > direkt nach dem Stecker (von dem aus die Drähte weggehn) Maßnahmen zu > treffen (also schon in das Layout integrieren, z.B. stromkopmpensierte > drossel usw...). Das würde ich gerne gleich machen, weil ich sowiso eine > neue Platine brauche... Hallo Werner, verschaffe Dir einen Überblick anhand des existieren Layoust wo Du wirklich Probleme hast, sprich geh in ein Labor und messe JETZT wo Du Probleme hast. Füge dann die Maßnahmen in das jetzige Layout ein (manueller Umbau), verifiziere dass die Manahmen alle die Probleme beseitigt haben und mache dann das Layout. Wenn Du mit einer Batterie versorgst vermute ich mal hast Du ohnehin keine Leitungen aus dem Gerät heraus. Dann bräuchtest Du auch keine Leitungsabgestrahlte oder - eingestrahlte HF fürchten - also auch keine Stromkompensierten Drosseln verwenden. Wo es Ärger geben könnte ist ESD (Taster) und HF Feld abgestrahlt, da wird man den Schaltregler evtl. hören können. Wenn Du Leitungen zum und vom Gerät hast brauchst Du normalerweise einen X-Kondensator und Drosseln. Wenn Du Burst und Surge machen musst kommen zusätzliche Maßnahmen hinzu, je nach Prüfschärfegrad und Typ. rgds
Ja das mit dem Herzeigen des Layouts ist so eine Sache, würde es auch lieber zeigen, damit ihr Experten besser helfen könnt... ABer naja; Meinst du, in ALLE 9 Leitungen von außen direkt nach dem Stecker einen Ferrit und 2 Cs in PI-Schaltung einfügen? oder nur in die Versorgungsleitungen? LG
Frage: Du schreibs von Leitungen zur Programmierung des µCs. Sind die denn im Normalbetrieb ständig verbunden? Oder bringt Ihr das Gerät fertig programmiert in Verkehr und der Endverbraucher geht da nie ran? Wenn letzteres, würde ich mir in Bezug auf EMV keine Gedanken machen. Das System ist ein Batteriesystem, lediglich die kurzen Zuleitungen von der Batterie sind ständig dran. Das sieht nach meinder Erfahrung völlig harmlos aus, was Abstrahlung angeht.
PS: Vorausgesetzt, im Layout werden nicht künstlich Spulen und Antennen gewickelt, aber das gilt sowieso immer!
Hallo, danke für die Antworten! Die Leitungen für die Programmierung bleiben tatsächlich dran... mit denen kann später mittels eines portablen Programmiergerätes ein Softwareupdate durchgeführt werden...
Werner13 schrieb: > Ja das mit dem Herzeigen des Layouts ist so eine Sache, würde es > auch > lieber zeigen, damit ihr Experten besser helfen könnt... ABer naja; > > Meinst du, in ALLE 9 Leitungen von außen direkt nach dem Stecker einen > Ferrit und 2 Cs in PI-Schaltung einfügen? oder nur in die > Versorgungsleitungen? > > LG Hallo Werner ICH weiß nicht wieviele von Deinen Platinen gebaute werden, wo sie eingesetzt werden, welche Normen dem Teil zugrunde liegen, ob die Platine auch für 1s funktionell ausfallen darf oder ob sie unter keinen Umständen nicht einmal eine us ohne Funktion sein darf und ob das ganze bei 80°C neben einem 2MW-Sender oder dem Radar in einem Eurofighter auch noch funktionieren muß.... Daher meine Antwort: die EMV-Teile kosten nix und bis Du den 2. Kammerbesuch - verursacht durch falsch reduziertes Design - eingespart hast kannst Du schon ziemlich viele Platinen produzieren, also mach alle Leitungen dicht. Und wenn Du es glücklicherweise dann doch nicht brauchst dann 0Ohm-Widerstände und keine Cs bestücken lassen. Aber abgesehen davon - ich_ gehe auch mit supergeheimen Designs _vor dem Layout zu dem EMVler meines Vertrauens und bespreche das vor dem Layout (oder schon anhand des ersten Layoutentwurfs) mit ihm. Weil der EMVler ist Kraft seines Amtes zur Verschwiegenheit verpflichtet, kann Dir also auch bei den supergeheimen Entwürfen trotzdem helfen.... Und meist erfährt man so einiges, was da noch von Interesse ist... Grüße MiWi
Dankesehr, Eure Antworten haben mir auf alle Fälle geholfen; Bin schon gespannt, was im EMV Labor rauskommen wird :)
Werner13 schrieb: > Ja, ich würd eh auf dem Layout anfangen, ich muss nämlich bevor es zum > ersten EMV test geht sowiso eine neue Platine fertigen. Wo erwartest du denn Probleme? Beim leitungsgebundenen Störspektrum durch deine Schaltung oder bei der Einstrahlfestigkeit. Abstrahlung durch dein Schaltnetzteil sind ein weiterer Punkt, dem du am besten durch ein geeignetes Layout mit (möglichst) 0-Flächen deiner Strompfade begegnest.
Werner13 schrieb: > Das ganze erwähne ich, weil ich mitbekommen hab, dass alles was "nach > außen" geht, also von der Platine weg, EMV-mäßig berücksichtigt werden > sollte. Du hast vier Feindbilder: - Leitungsgebundene Einstrahlung - Antenneneinstrahlung - Leitungsgebundene Abstrahlung - Antennenabstrahlung Nun schaue dir deine potenziell problematischen Komponenten an: - Schaltregler. Der kann leitungsgebunden rausstören, wenn der Eingang nicht hinreichend entkoppelt ist. Als Angstvorhalt kannst du ein Pi-Filter vorsehen. Wenn die Stromschleifen zu groß sind, kann er auch Antennenabstrahlung verursachen. Abhilfe: Stromschleifen möglichst klein, siehe Lothar Millers Anleitung. Weitere Abhilfemaßnahmen: Schaltflanken nicht zu steil machen. Das ist ein Tradeoff zwischen EMV-Verhalten und Wirkungsgrad. Ein kleiner Kondensator parallel zur Gate-Source-Strecke des Schalttransistors und ein Längswiderstand in der Gateleitung hilft beim Einstellen der Slew Rate. Ggf. kann dein verwendeter Schaltregler-IC das auch alleine einstellen. - µC. Der interne Oszillator sollte in aller Regel unkritisch bzgl. Abstrahlung sein, wenn du an der Spannungsversorgung die Abblock-Cs spendiert hast. Du hast aber das Risiko, dass auf den nach außen geführten Leitungen etwas einstört; bei entsprechend hoher Feldstärke kann es auch zu Störungen auf den Eingängen durch Antenneneinstrahlung kommen. Abblockkondensatoren und ggf. Ferritperlen können helfen. Ich habe schon µC-Resets durch Einstrahlung erlebt, völlig absurd ist das also nicht. - LEDs. Das größte Sorgenkind bezüglich Abstrahlung - vermutlich relativ hohe Ströme, lange Leitungen, und das auch noch getaktet. Auch hier helfen solche Punkte wie: Flanken flach halten, nicht alle LEDs gleichzeitig schalten, Ferrite vorhalten. Max
Hallo, danke für die Info! Am Eingang des Schaltreglers habe ich nur einen 10µF Kondensator. Was ist denn genau mit Stromschleifen gemeint? Könntest du den Link von LotharMiller posten? AbblockIC bei der µC Versorgung habe ich vorgesehen... Ja, am meisten Angst machen mir auch die 9 Leitungen nach außen, vermutlich werde ich da bei jeder Leitung was vorsehen... DIe LEDs sind die größten Sorgenkinder? Das hatte ich nicht vermutet... Der Strom durch die LEDs ist kleiner als 1mA, Leitungen vom µC weg über Vorwiderstände und 2 LEDs in Serie max 7cm bis zur Masse. PWM Frequenz 200Hz. lG
Werner13 schrieb: > Ja, am meisten Angst machen mir auch die 9 Leitungen nach außen, > vermutlich werde ich da bei jeder Leitung was vorsehen... Nicht Angst haben sondern verifizieren - oder dann eben "Angstbauteile" reinsetzten. Leitungen nach draußen - Programmierung. Wenn diese Leitungen nur zum Programmieren in der Fertigung und nicht im Betrieb des Gerätes sondern bei der Wartung des Geräts verwendet werden würde ich mal annehmen - bitte mit dem zertifizierenden Labor abstimmen - dass hier bei der Prüfung KEINE Leitung angeschlossen wird. Damit erledigen sich schon mal Leitungsabgestrahlt und -eingestrahlt an diesem Punkt. rgds
Werner13 schrieb: > Was ist denn genau mit Stromschleifen gemeint? Könntest du den Link von > LotharMiller posten? Ist Google kaputt? Bei mir geht´s. Max
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