EMV/HF-Produkte

Lösungsübersicht Zu lösende Probleme Lösungen Was ist ein EMC Filter Funktionen von EMC Filtern Vorteile von EMC Filtern Anwendungsbereiche Fazit Verwandte Produkte

Überblick über die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) bezeichnet die Fähigkeit elektronischer Geräte oder Systeme, in ihrer elektromagnetischen Umgebung ordnungsgemäß zu funktionieren, ohne in dieser Umgebung unzulässige elektromagnetische Störungen zu verursachen.

EMV wird unterteilt in elektromagnetische Störungen (EMI) und elektromagnetische Störempfindlichkeit (EMS).

Mit der rasanten Entwicklung der Elektroniktechnologie, der zunehmenden Geräteintegration und der Ausweitung der Betriebsfrequenzen in höhere Bänder ist die elektromagnetische Umgebung immer komplexer geworden.

EMV-Probleme haben sich als kritischer Engpass erwiesen, der die Forschung, Entwicklung, Produktion und Anwendung elektronischer Geräte einschränkt. Diese Probleme können nicht nur zu Leistungseinbußen und Funktionsstörungen führen, sondern sogar Sicherheitsvorfälle verursachen.

Produkt- oder Lösungsanfrage

Dringend zu lösende EMV-Herausforderungen

EMV-Probleme treten in vielen Bereichen auf, darunter Elektrofahrzeuge, medizinische Geräte, Kommunikationssysteme, industrielle Automatisierung, Frequenzumrichter, erneuerbare Energien, Energiespeicher, Beleuchtung und HLK-Systeme.

1

Probleme der leitungsgebundenen Störungen in hochfrequenten Schaltnetzteilen

Hochfrequente Schaltnetzteile werden häufig in Ladegeräten für Fahrzeuge mit alternativen Antrieben, Energiespeicher-Wechselrichtern und industriellen Stromversorgungen eingesetzt. Während des Schaltvorgangs entstehen erhebliche Gleichtakt- und Gegentaktstörungen, die sich über die Stromleitungen ins Stromnetz ausbreiten und leicht zu überhöhten leitungsgebundenen Emissionen sowie Störungen anderer Geräte führen.
2

Unzureichende Geräteimmunität in komplexen elektromagnetischen Umgebungen

In der industriellen Automatisierung, medizinischen Geräten und Kommunikationssystemen koexistieren Geräte häufig mit starken Störquellen wie Frequenzumrichtern und Motorantrieben. Elektromagnetisches Rauschen kann über Stromleitungen oder räumliche Kopplung in das System eindringen und den stabilen Betrieb von Steuerungs- und Signalmodulen beeinträchtigen.
3

Probleme der elektromagnetischen Kopplung in hochdichten elektronischen Systemen

Die Miniaturisierung und hohe Integration von Geräten führen zu einer dichteren Anordnung interner Strom- und Signalleitungen, wodurch leicht Übersprechen und elektromagnetische Kopplung entstehen, was zu erhöhtem Systemrauschen, verminderter Signalqualität und Beeinträchtigung der Gerätestabilität führt.
4

Zunehmend strengere EMV-Vorschriften und Zertifizierungsanforderungen

Elektronische Geräte müssen strenge EMV-Standards erfüllen, wie z. B. Tests zu leitungsgebundenen Emissionen und Störfestigkeit. Werden EMV-Probleme in der Entwurfsphase nicht vollständig berücksichtigt, sind häufig mehrere Nachbesserungen erforderlich, was die F&E-Kosten erhöht und die Markteinführungszeit des Produkts verzögert.

Allgemeine Strategien zur Lösung von EMV-Problemen

Zu den in der Industrie häufig verwendeten Methoden zur EMV-Optimierung gehören hauptsächlich die folgenden Kategorien:

Störquellenkontrolle

Durch Optimierung der Komponentenauswahl und des zugrunde liegenden Schaltungsdesigns die drastischen Änderungen der elektromagnetischen Energie an der Quelle reduzieren und so „Prävention vor dem Auftreten von Problemen” erreichen.

Komponentenoptimierung

Verwendung von rauscharmen Komponenten und Entkopplungsschaltungen zur Reduzierung transienter Stromschwankungen.

Wellenformformung

Durch Anpassen des Schaltertreiberwiderstands oder Hinzufügen von RC-Puffern wird dv/dt verlangsamt, um hochfrequente Schwingungen zu unterdrücken.

Energiedispersion

Anwendung der Spread-Spectrum-Technologie zur Modulation des Takts, wodurch die Spitzenenergie an bestimmten Frequenzpunkten gleichmäßig verteilt wird.
Blockierung des Ausbreitungspfads

Aufbau physischer oder elektrischer Barrieren entlang des Übertragungswegs elektromagnetischer Energie, Unterbrechung von Strahlungs- und Leitungs-Kopplungspfaden durch Abschirmungs- und Erdungstechniken.

Physische Abschirmung

Verwendung hochleitfähiger oder hochpermeabler Materialien zur Kapselung von Gehäusen und Kabeln, Beseitigung räumlicher Kopplungsstörungen.

Erdungskonstruktion

Unterscheidung zwischen niederfrequenter Einpunkt-Erdung und hochfrequenter Mehrpunkt-Erdung, Sicherstellung der Kontinuität der Erdungsebene zur Reduzierung der Erdungsimpedanz.

Impedanzanpassung

Erdung und Optimierung von Rückleitungswegen für Hochgeschwindigkeitssignale reduzieren die Effekte von Rahmenantennen erheblich.
Schutz empfindlicher Geräte

Durch die Konstruktion frequenzselektiver Barrieren an Leistungs- und Signalanschlüssen wird die Störfestigkeit des Geräts erhöht, was einen stabilen Betrieb in komplexen elektromagnetischen Umgebungen gewährleistet.

Stromversorgungsreinigung

Installation von Filtern am Eingang der Stromversorgung empfindlicher Module, um leitungsgebundene Störungen von der Stromquelle wirksam zu verhindern.

Signalschutz

Anwendung differenzierter Filterung für Signale unterschiedlicher Geschwindigkeiten: Verwendung von RC-Tiefpassfiltern für langsame Signale und Gleichtaktdrosseln für schnelle Signale.

Räumliche Isolierung

Implementierung lokaler Abschirmung und physischer Isolierung für empfindliche Schaltungen oder Module, um Nahfeldkopplungsstörungen zu blockieren.

Was ist ein EMV-Filter?

Ein EMV-Filter ist eine wichtige elektronische Komponente zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen in elektronischen Geräten.

Er besteht hauptsächlich aus passiven Komponenten wie Induktivitäten, Kondensatoren und Widerständen und nutzt die Reaktionseigenschaften dieser Komponenten auf Signale unterschiedlicher Frequenzen, um eine frequenzselektive Filterung zu erreichen.

Seine Kernfunktion besteht darin, entlang des Störungsausbreitungspfads eine frequenzselektive Barriere zu errichten, die leitungsgebundene elektromagnetische Störungen (EMI) wirksam unterdrückt und so sicherstellt, dass das Gerät weder andere stört noch von anderen gestört wird.

In hochfrequenten, komplexen elektromagnetischen Umgebungen wie in den Bereichen erneuerbare Energien, Automobilelektronik und industrielle Automatisierung sind EMV-Filter zu einer kritischen Komponente geworden, damit Produkte internationale Standardzertifizierungen wie CISPR und IEC bestehen.

Hauptfunktionen von EMC Filtern

EMC Filter unterdrücken leitungsgebundene Störungen in beide Richtungen und verbessern die Signalreinheit, wodurch ein stabiler Betrieb der Geräte gewährleistet und die Einhaltung von EMV-Vorschriften unterstützt wird.

Unterdrückung externer Emissionen von Störquellen

In Reihe am Eingang der Strom- oder Signalleitung geschaltet, unterdrückt der Filter effektiv hochfrequente Störungen, die von internen Schaltnetzteilen, Motorantrieben, digitalen Schaltungen usw. erzeugt werden, und verhindert deren Weiterleitung über die Stromleitung an das Stromnetz sowie die Beeinträchtigung anderer Geräte. Insbesondere mit der weit verbreiteten Verwendung von Schaltnetzteilen ist es nahezu unmöglich, die Grenzwerte für leitungsgebundene Emissionen gemäß CISPR 32 oder CISPR 11 ohne Filter einzuhalten.
Schutz empfindlicher Schaltungen vor externen Störungen

Externe Netzstörungen wie Überspannungen, Oberschwingungen und Hochfrequenzrauschen können über die Stromleitungen in Geräte eindringen. EMV-Filter blockieren mit ihren Tiefpasseigenschaften hochfrequente Störungen und gewährleisten so den stabilen Betrieb nachgeschalteter Steuerkreise, Sensoren, ADCs und anderer empfindlicher Module.
Erzielung einer sauberen Signalübertragung

In Kommunikations- und Datenerfassungssystemen reduzieren Filter die Signalverzerrung und Rauschüberlagerung, verbessern das Signal-Rausch-Verhältnis und gewährleisten die Datenintegrität und Systemzuverlässigkeit.
Erfüllung regulatorischer und Zertifizierungsanforderungen

Viele Länder haben verbindliche Standards für die EMV-Konformität elektronischer Produkte (z. B. FCC, CE, CCC). Die Verwendung geeigneter EMV-Filter ist für das Bestehen von Prüfungen und den erfolgreichen Markteintritt von Produkten unerlässlich.

Vorteile von EMC Filtern

Dank einfacher Installation, effizienter Störunterdrückung und hoher Umweltanpassungsfähigkeit bieten EMC Filter umfassende Lösungen für EMI-Unterdrückung und EMS-Schutz.

Einfach und bequem zu bedienen

Der Filter wird direkt in Reihe in den Stromkreis geschaltet. Es stehen mehrere Verdrahtungsmethoden zur Verfügung, um unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden, was die Installation einfach und schnell macht. Während der Validierungsphase des EMV-Tests kann er schnell ausgetauscht werden, was die Prüfung erleichtert, Zeit spart und die Effizienz verbessert.
Effiziente Unterdrückung elektromagnetischer Störungen

Es kann gleichzeitig Gleichtakt- und Gegentaktstörungen unterdrücken, bietet eine hervorragende Störunterdrückung über einen breiten Frequenzbereich und reduziert signifikant leitungsgebundene Emissionen.
Vielfältige Formen, hohe Selektivität

Ob es sich um die Nennleistung, die Installationsform oder die Verdrahtungsmethode handelt, die Auswahl kann basierend auf den tatsächlichen Anforderungen des Kunden getroffen werden. Geeignete Produkte sind für Anwendungen von Leiterplatten bis hin zu kompletten Maschinen erhältlich.

Starke Umweltanpassungsfähigkeit

In den meisten Fällen verfügen sie über ein Metallgehäuse als Träger, wobei das Innere mit elektronischem Vergussmaterial ausgegossen ist. Dadurch können sie in rauen Industrieumgebungen mit großen Temperaturbereichen, hoher Luftfeuchtigkeit und Vibrationen stabil arbeiten und in komplexen elektromagnetischen Umgebungen funktionieren.
Eine vielseitige Lösung für EMV-Probleme

EMV-Filter bestehen in der Regel aus mehreren Komponenten, die mehrstufige Filtereinheiten bilden. Daher spielen sie nicht nur eine Hauptrolle bei der Lösung von Problemen mit leitungsgebundener und abgestrahlter Emission, sondern tragen auch zur Lösung von EMV-Problemen wie Strahlungs- und Leitungsimmunität, elektrostatischer Entladung (ESD) und Überspannungen bei.

Typische Anwendungsbereiche von EMC Filtern

Basierend auf EMV-Herausforderungen in verschiedenen Branchen und Anwendungen hat unser Unternehmen mehrere Serien von EMC Filtern entwickelt.

Application	DC Filters			Single-Phase EMC/EMI Filters							3-Phase EMC/EMI Filters											3-Phase Neutral Line Filters
Application	DFT	DFG	DLF	SFD	SFE	SFG	SFH	SFI	SFT	SRF	EDB	EDC	EFG	EFI	EFO	EFS	EFT	EZC	ALF	MDE	MFE	TFF	TFI	TFO	TRF	MDF	MFT
Transmission & Drive Devices						●	●	●	●		●	●	●	●	●	●						●	●	●
Industrial Robots & Automation						●	●	●			●	●	●	●		●	●					●	●
Semiconductor Equipment					●	●	●	●	●					●		●	●					●	●
Energy Storage Equipment	●	●	●			●	●	●	●				●			●	●	●	●				●	●
Electric Vehicle Equipment & Charging Systems	●	●				●	●	●	●			●		●		●	●	●				●	●
Warehousing & Logistics Automation					●	●		●	●			●		●	●	●							●
HVAC Systems						●	●					●	●	●		●		●				●	●
Lighting Systems						●		●
Medical Instruments & Equipment				●	●	●	●							●						●			●	●		●
Energy Systems	●	●	●			●	●	●	●			●	●	●		●		●	●			●	●
Digital & Information Systems	●	●			●		●	●	●
Shielding & Security Facilities										●															●		●
Military Facilities & Equipment							●			●											●				●		●

Fazit

Mit der Entwicklung elektronischer Geräte hin zu höheren Frequenzen und höheren Leistungsdichten treten elektromagnetische Störprobleme in Fahrzeugen mit neuer Energie, der industriellen Automatisierung, der Kommunikation sowie in Systemen für neue Energien zunehmend in den Vordergrund.

Das EMV-Design ist zu einem entscheidenden Aspekt geworden, um den stabilen Betrieb der Geräte zu gewährleisten und die entsprechenden Zertifizierungen zu bestehen.

Unter den verschiedenen Techniken zur EMV-Entstörung stellen EMV-Filter eines der direktesten und wirksamsten Mittel zur Unterdrückung leitungsgebundener elektromagnetischer Störungen dar. Durch die geeignete Auslegung von Filtern am Netzeingang kann die Ausbreitung hochfrequenter Störungen wirksam reduziert und die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) des Systems verbessert werden.

Um den unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden, bietet unser Unternehmen eine Vielzahl von EMV-Filterprodukten an, die in industriellen Anlagen, Stromversorgungen und Geräten für neue Energien breite Anwendung finden und eine zuverlässige Gewährleistung für den stabilen Systembetrieb sowie die EMV-Zertifizierung bieten.