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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Generelle Fragen zu EMV und andere Prüfung


Autor: DULi (Gast)
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Hallo Leute

Habe generelle Fragen zu diversen Prüfungen. Was kommt auf mich zu?

Gerät wird mit 12V versorgt (Steckernetzteil). Im Inneren werkelt ein 
uC. Gerät soll in einem Kunststoffgehäuse für Hutschienenmontage 
eingebaut werden. Gnd hängt in der "Luft" (Nicht mit PE verbunden). Es 
wird ein Sensor seriell mit 50khz abgefragt (quasi I2C Bus). Kabellänge 
zu Sensor: 4m.Kabel geschirmt. Es wird Netzspannung geschalten.

Schaltplan ist mal im Anhang.

Was muss beachtet werden? Wo hat mein Design Schwachstellen?

Autor: kuk (Gast)
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zeig uns erstmal dein Design... aka PCB

Autor: DULi (Gast)
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Ich möchte eben vorher fragen, bevor ich eine unnötige Platine erstelle.
Platine sollte einseitig werden. Kein SMD !

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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DULi schrieb:
> Habe generelle Fragen zu diversen Prüfungen. Was kommt auf mich zu?

EMV für CE kosten schon mal so 6000 bis 8000 EUR. Dazu kommt WEEE mit 
1500 EUR jährlich plus unvorhersehbaren Lotteriekosten. Willst Du Dein 
Gerät immernoch verkaufen?

Autor: DULi (Gast)
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Sicher wird es verkauft. Geld für Prüfung sollte nicht das Prolem sein. 
Wee kostet 500Euro jährlich + 50Cent pro Gerät. Also Weee darf man nicht 
immer so grau sehen. Aber wir schweifen schon wieder vom Thema ab.

Autor: Frederik Hoffmann (Firma: Student) (frederico)
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Hi

-Leiterbahnen auf der Platine so kurz wie möglich
-Massefläche
-Eingangsfilter/Ausgangsfilter zum Sensor???

Wo wird das Ding eingesetzt?
Es gibt unterschiedliche Prüfungen. z.b. im Boot wird besonders auf die 
Frequenz vom Bootsfunk geachtet usw.

Gehts dir um aktive Störsicherheit oder passive?

Mal so eine allgemeine Frage, brauche ich eine EMV Prüfung?

MfG
Frederik

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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>Habe generelle Fragen zu diversen Prüfungen. Was kommt auf mich zu?

Netz ist unguenstig. Da kommen die Netzspannungsvorschriften. Haette 
sich vermeiden lassen. Indem man das Relais extern hat.


Also. eine einseitige Leiterplatt hat wenig Chancen. Die EMV Pruefungen 
:

1) RF Empfindlichkeit : es wird mit einer Antenne RF bis 3GHz 
draufgestrahlt und muss weiterfunktionieren. Ist mit einer einseitigen 
Leiterplatte und Controller kaum zu machen.
2) RF Abstrahlung : Es wird die Abstrahlung bis 3GHz gemessen.
3) Leitergebundene Stoerung : Entladungen und bursts auf die Kabel
4) Leitergebundene Abstrahlung : es wird gemessen was auf dem Kabel 
abstrahlt.

5) Im Kondensator : Das Geraet wird zwischen zwei Platten gelegt und 
eine Spannung/ Frequenz wird angelegt. Wird schwierig im 
Plastikgehaeuse.

Dann kommen noch die Sicherheitsvorschriften....

Autor: DULi (Gast)
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Wie gestalte ich dann die ZWEI Layer richtig? Oben und unten GND? Oben 
VCC unten GND?

Da wird ein metallbedampftes Gehäuse wohl besser sein.

Wegen Netzspannungsvorschriften (ist nur ein Relaiskontakt):
Sind damit die Abstände... gemeint?

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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-Oben und unten an den nicht benoetigten Flaechen GND. Mit moeglichst 
vielen Vias verbunden.

-Man kann Kunststoff auch mit Metall oder Graphit beschichten.

-Die Abstaende und die Sicherheitsvorschriften

Autor: kuk (Gast)
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DULi schrieb:
> Wie gestalte ich dann die ZWEI Layer richtig? Oben und unten GND? Oben
> VCC unten GND?
Unten GND oben GND. Versorgung als einzelne Leitungen.
Massefläche auf der Unterseite so wenig wie möglich unterbrechen

>
> Da wird ein metallbedampftes Gehäuse wohl besser sein.
>
Versuch ist es wert, dann aber bitt mit dem GND der Schaltung verbinden, 
sonst nutzt es garnichts.

> Wegen Netzspannungsvorschriften (ist nur ein Relaiskontakt):
> Sind damit die Abstände... gemeint?
Egal, sobald Du mit Netzspannung arbeitest, muss die 
Mindestabstände,Berührungsschutz etc. einhalten

Autor: DULi (Gast)
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Ich weis jetzt nicht, was mit Sicherheitsvorschriften gemeint ist?

Abstände, Leiterbreiten,... sind mir klar. Absicherung kann mir brösel 
sein, weil es schon im Steckernetzteil abgesichert wird. Absicherung / 
Überspannungschutz für den Schaltkontakt muss extern gelöst werden.

Ha-jetzt Aber schrieb:

> -Man kann Kunststoff auch mit Metall oder Graphit beschichten.
Das habe ich unter metallbedampftes Gehäuse gemeint.

Überspannungen werden über die Controller internen Dioden auf VCC 
abgeleitet. Darum die Diode über dem Spannungsregler. Damit kein 
Überstrom zum fliesen kommt sind die Eingänge mit 4k7 "abgesichert".
Die Sensoren Clock und Datenleitung sind beim Sensor mit einem Pullup 
versehen. Bei Sensor wird nochmals mit 47uF und 100nF gesiebt.

Zu den Abstrahlungen. Diese müssten eigentlich durch den Schirm des 
Kabels aufgehoben werden, genauso wie die Einstrahlungen.

Autor: DULi (Gast)
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Das Gerät soll hier eingebaut werden:  RS Bestell-Nr. 364-2089
Ich werde mal anfragen ob es diese Ausführung auch metallisiert gibt.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Das Netzkabel kann auch Stoerungen auf das Board leiten. Und eine 
unguenstige Leiterbahn kann bei 3GHz als Antenne wirken. 2.5cm Leiter 
ist schon ein Wellenleange-Viertel, eine gute antenne

Sicherheitsvorschriften. Beruehrungsschutz der 230V tragenden Teile. 
Kann es geschehen, dass das Relais zum falschen Moment anzieht, resp 
abfaellt. Oder nicht anzieht, oder nicht abfaellt. Was geschieht dann ? 
Gefaerdungen ?

Autor: Thorsten W. (trixxer)
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Hallo Duli,

frag doch mal bei EMC-Test Dortmund

  http://www.emc-test.de

oder bei

  http://www.phoenix-testlab.de

nach Preisen in abhängigkeit von den gültigen Normen/Einsatzgebiet. 
Dabei helfen die Dir auch diese Festzulegen (Industrie/Automotive/...).
Aus meiner Erfahrung kann ich sagen, dass der Test einen einzelnen 
Steuergerätes für den Automotiv-Bereich zwischen 6K-9K liegt.
Unter Umständen musst Du auch noch an einen Klimatest oder 
Schwingungstest denken. Auch hier beraten Dich die angegebene Firmen 
bestimmt. Da einige Tests über Tage laufen, kommen da schnell mal 
15k-30k Kosten auf Dich zu - fall es den nötig ist solche Test überhaupt 
zu machen. Prüfen solltest Du dies aber schon.

Gruß

Autor: Melanie G. (Gast)
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Sorry, OT, aber kann ich mir nicht verkneifen:

Hat der Schaltplan die Masern oder Windpoken?!

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Hast du die Schaltung schon mal aufgebaut?

MfG Spess

Autor: Duli (Gast)
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Ja. Prototyp läuft. Piezofeuerzeug und Handy machen ihm nix aus.
Wenn Relais nicht anzieht oder kleben bleibt, so ist das auch egal. Es 
kann in diesem Punkt nichts passieren. Berührungsschutz wird nicht 
erforderlich sein, weil PCB sowieso in das angegebene Gehäuse kommt. Und 
zu den Schraubklemmen kommt man sowieso nicht dazu, ausser mit Werkzeug.
Wenn Zuleitung als Antenne wirkt, müsste ein 10R Widerstand in der 
Zuleitung (nach Klemme) ja mit dem ersten Kondensator einen Tiefpass 
bilden, und die Signale höherer Frequenzen ableiten, oder?

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Ja. Prototyp läuft.

Hast du mit dem Relais auch reale Lasten geschaltet? Ich vermisse ein 
RC-Glied über den Relaiskontakten. Und was soll der 470µ Elko hinter dem 
Regler. Macht sich echt gut bei der Verschlechterung der 
Regeleigenschaften.
Sehr professionell sieht das Ganze nicht aus.

MfG Spess

Autor: Joel Schmidt (hansjoerg)
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DULi schrieb:
> Hallo Leute
>
> Habe generelle Fragen zu diversen Prüfungen. Was kommt auf mich zu?
>
> Gerät wird mit 12V versorgt (Steckernetzteil). Im Inneren werkelt ein
> uC. Gerät soll in einem Kunststoffgehäuse für Hutschienenmontage
> eingebaut werden. Gnd hängt in der "Luft" (Nicht mit PE verbunden). Es
> wird ein Sensor seriell mit 50khz abgefragt (quasi I2C Bus). Kabellänge
> zu Sensor: 4m.Kabel geschirmt. Es wird Netzspannung geschalten.
>
> Schaltplan ist mal im Anhang.
>
> Was muss beachtet werden? Wo hat mein Design Schwachstellen?

Hi Dulli, :-))
willst du das professionell vertreiben oder willst du hier nur das Forum 
testen?
gruss

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Zumal alles zu diesem I2C Pegelwandler in der dazugehörigen Philips 
(jetzt NXP) Appnote steht.

http://www.kip.uni-heidelberg.de/lhcb/Publications...

Autor: Duli (Gast)
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Welcher I2C Level shifter???? Ich habe doch keinen im Einsatz ??
Das Gerät soll professionell vermarktet werden. Nur fehlt mir die 
Erfahrung in Punkto Prüfungen.

Autor: i1 (Gast)
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verrätst du wo es das später zu kaufen gibt, damit ich das nicht aus 
versehen kaufe?

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Duli schrieb:
> Welcher I2C Level shifter???? Ich habe doch keinen im Einsatz ??
> Das Gerät soll professionell vermarktet werden. Nur fehlt mir die
> Erfahrung in Punkto Prüfungen.

Verdammt, falscher Thread ;-) Entschuldige!

Autor: Duli (Gast)
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Sehr geehrter i1. Hast du auch konstruktive Bemerkungen auf Lager, oder 
bist du einer dieser hier leider immerwieder auftrender Ruhestörer ?

Autor: i1 (Gast)
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ja, unbeschaltete Pins am MC sind immer ein Problem bei der 
Störfestigkeit(gestrahlt).
Ausserdem ließ mal durch was Burst und Surge sind. Ohne 
Schutzbeschaltung an deinen Ausgängen mit 4Meter Kabel hast du keine 
Chance.

Autor: Duli (Gast)
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Aber das Kabel ist ja geschirmt -> Faradayscher Käfig ?

Autor: i1 (Gast)
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und wo liegt der Schirm auf?

Autor: i1 (Gast)
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ausserdem hat der SHT11 enorme Probleme bei so langen Kabel.(hab schon 
ein paar tausend davon verbaut)
Und direkt ans Kabel Löten kannst du den auch nicht.
Alo muss der auf eine Platine die ebenfalls richtig beschaltet sein 
muss.

Autor: Duli (Gast)
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SHT11 habe ich erfolgreich mit 100m ungeschirmten Kabel in Betrieb 
genommen. Man braucht nur mit dem Takt runterzugehen und die Pullup (ja 
auf beiden Leitungen) ganz nahe am Sensor setzen.SHT71 kann man direkt 
an Kabel löten.

Schirm liegt dann auf Gnd. Gnd ist nicht mit PE verbunden. (Siehe erstes 
Post)

Autor: Anja (Gast)
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Duli schrieb:
> Aber das Kabel ist ja geschirmt -> Faradayscher Käfig ?

Was nützt es Dir das Kabel zu schirmen, Du hast ja gar kein 
Metallgehäuse wo Du es Anschließen könntest. Der Faradaysche Käfig nützt 
Dir nur etwas wenn er alle Schaltungsteile vollständig umschließt. 
Sobald auf der einen Seite der Sensor oder auf der anderen Seite die 
Leiterplatte "zum Fenster" (= Schirm) rausschaut dann schlägt halt der 
"Blitz" dort ein.

Noch etwas: Ich würde den Reset-Pin mit 1..10 nF kurz an Masse 
anschließen. Hat bei mir eine enorme Verbesserung (bei einem PIC18F2520) 
der Störfestigkeit gegen Netzspitzen gebracht. (Das deaktivieren des 
Reset-Pins in der Konfiguration bringt hier nur die halbe Miete).

Gruß Anja

Autor: Duli (Gast)
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Das mit den Kondensator werde ich machen.Danke für den Tip. Das Gehäuse 
ist innen mit Metall bedampft. Habe ich oben schon irgendwo geschrieben. 
GND und Metalldampf sind miteinander verbunden. Das gleiche gilt für die 
Sensorseite. Dort ist überhaupt ein Metallgehäuse vorgesehen.

Autor: Duli (Gast)
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So Leute

Habe jetzt meine Schaltung mal überarbeitet. RC Tiefpass in den Sensor 
und Versorgungsleitungen. Kein Netzspannung mehr. Es wird ein externes 
12V Relais verbaut. Sämtliche nicht gebrauchten Pins auf Gnd. Resonator 
von 20Mhz auf 4Mhz reduziert.

Meint ihr, das die Schaltung so durch die Checks kommt?

Noch einige Fragen wegen des Layouts:
Layout soweit wie möglich oben und unten GND. -> 2 Layer
Leiterbahnstärke??? So dünn/dick wie möglich??
5V sternförmig ausführen?
I/Os in einem Bereich zusammenfassen. Filter direkt bei den 
Eingangsklemmen.

Autor: Duli (Gast)
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Und wieder mal die Datei vergessen

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Ich wuerd Q3 rauswerfen und mit Q2 gleich das Relais von 12V gegen GNd 
schalten. Die Relais Anschluesse mit einer Diode versehen und mit je 1nF 
gegen GND

Autor: Duli (Gast)
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So also ?

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Schaut gut aus. Jetzt muss nur das Layout noch passend sein.

Autor: Duli (Gast)
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Mir kommt die Erzeugung der 5V ein wenig übertrieben vor. Oder geht das 
so in Ordnung?

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Der Relaisausgang ist nicht kurzschlussfest.
Das würde ich mit einer Stromquelle machen.
Außerdem die 12V vor den 10R an der Versorgung abgreifen.

Autor: Joel Schmidt (hansjoerg)
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Duli schrieb:
> Mir kommt die Erzeugung der 5V ein wenig übertrieben vor. Oder geht das
> so in Ordnung?

Hi Duli,
wenn ich den Thread richtig verstehe gehst du von Stückzahlen von ca 
1000 Geräten aus! Die Platine möchtest du in das Hutschinenteil von Dold 
Hersteller-Teilenummer 0036588 einbauen.

Wo soll denn das Gerät letzendlich eingebaut werden? Denn das ist 
wichtig um zu wissen welche Prüfungen zu beim EMV-Labor machen must. Die 
werden dich dort auch danach Fragen. Und werden damit Testen..
Kosten ca 100..200€/h
Letztendlich bist du aber dafür verantwortlich und unterschreibst auch.
--> Bundesnetzagentur

i1 hat vollkommen recht wenn er sagt:
"Ausserdem ließ mal durch was Burst und Surge sind. Ohne
Schutzbeschaltung an deinen Ausgängen mit 4Meter Kabel hast du keine
Chance."


grüssle

Autor: Duli (Gast)
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So. Jetzt bin ich mal dazugekommen, die Schaltung zu überarbeiten.
Geht die jetzt so in Odnung?

Autor: Duli (Gast)
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Wie schon irgendwo geschrieben. Das Gerät wird in normalen privaten 
Haushalten eingesetzt. Im Verteiler.

Autor: Guido Körber (Gast)
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> Wee kostet 500Euro jährlich + 50Cent pro Gerät.

Äh, was? Das hört sich etwas anders an als es im Gesetz steht. Wie und 
wo soll das gehen?

EMV Prüfung lässt sich auch für weniger als 1000 Euro machen, da ein 
fertiges Netzteil benutzt wird ist es deutlich einfacher.

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Hallo DUli,

Fange doch vorne an und eroiere erst mal, welche Normen Du einhalten 
musst und erstelle darauf aufbauend einen Prüfplan (welche Prüfungen 
sind notwendig, wer kann/muß sie machen, was kann ggf. über Konformität 
gemacht werden). Danach kann man überhaupt erst beurteilen, welche 
EMV-Massnahmen für Deine Schaltung und den physikalischen Aufbau nötig 
sind.

Alles andere ist die berühmte Stocherei im Nebel.

In welcher Ecke bist Du denn zu Hause?

Stefan
(der die letzten 2 Wochen überwiegend in einem Prüflabor verbracht hat 
um einen Schwung Geräte EMV-fest zu machen bzw. den Nachweis zu 
erbringen, dass sie es sind)

Autor: Duli (Gast)
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Was würde mich das kosten, wenn jemand von "Euch" mir ein Platinenlayout 
und Schaltplan in Eagle zeichnen würde, welcher EMV gerecht ist?

Nochmals zu den Fakten:
*Gerät wird im Verteiler in einem normalen Haushalt eingebaut

*Relais für Netzspannung wird extern im Verteiler platziert

*Die beiden SHT11 sind mit zwei Kondensatoren (1X100nF 1X68uF) gestützt 
und die CLK und Datenleitung mit je 2 Pullups (2k2) gegen VCC gelegt.
Sie sind in einem Metallgehäuse mit Lufteintrittsöffnung (feinstes 
Kupfergeflecht mit Gehäuse verlötet) eingebaut. Der Schirm ist über eine 
EMV Anbauverschraubung leitend mit dem Gehäuse verbunden.
Sie werden mit 50Khz abgefragt

*Das "Steuergerät" soll in ein Hutschienengehäuse eingebaut werden 
(Empfehlungen? Möchte nicht extra eines fertigen lassen)

*Die Anschlüsse sollen auf Klemmen aus dem Hutschienengehäuse 
herausgeführt sein.
Anschlüsse: (Nur Vorschlag)
1 = Versorgungsspannung 12VDC
2 = Versorgungsspannung Masse (denke sollten alle verbunden sein)
3 = Aussenfühler +5V Versorgung
4 = Aussenfühler CLK
5 = Aussenfühler Data
6 = Aussenfühler GND
7 = Aussenfühler Schirm
8 = Innenfühler +5V Versorgung
9 = Innenfühler CLK
10= Innenfühler Data
11= Innenfühler GND
12  Innenfühler Schirm
13= Transistorausgang für externes Relais (kurzschlussfest?)
14= Masse für Transistor
Wie man sieht ergibt sich das Problem den Schirm richtig aufzulegen. 
Eine Schirmklemme wird wahrscheindlich bei einem Hutschienengehäuse 
schwer machbar sein.

*Ausführung in SMD.2 Lagen. PIC und EEPROM sollen gesockelt sein.

*USB Anschluss soll intern auf Pinheads geführt sein (Kann gleich neben 
Sockel sein) Für USB wird nur D+,D- und GND benötigt. Das Kabel baue ich 
mir selber, und wird nur zur einmaligen Parametrierung benötigt.

*Eagle Daten sollten fertig sein, damit sie direkt dem 
Platinenhersteller übergeben werden können.

Würde mich freuen, wenn das jemand gegen Entlohnung für mich machen 
könnte.

Für weiteren genaueren Kontakt: Nethacks QATQ Aon.at

Dankeschön im Voraus

Autor: Profi (Gast)
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Lese erstmals die Grundlagen, und dann geh an deine Diplomarbeit ran. 
Nicht immer die anderen für dich arbeiten lassen.

Autor: Duli (Gast)
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Das ist für keine Diplomarbeit !!!
Findet sich wirklich kein Freiwilliger (natürlich gegen Bezahlung) ???

Autor: ronny (Gast)
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etwas OT: ich frage mich immer wieder, wie bekommen die Chinesen bzw. 
die Billiggeräte eine Zulassung. Solch einen Aufwand betreibt dort 
keiner, die Geräte wären viel zu teuer.

Autor: Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite
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ronny schrieb:
> etwas OT: ich frage mich immer wieder, wie bekommen die Chinesen bzw.
> die Billiggeräte eine Zulassung. Solch einen Aufwand betreibt dort
> keiner, die Geräte wären viel zu teuer.

Du gibst Dir die Antwort doch schon selbst:
Der Hersteller muss das mit sich selbst abmachen und druckt das auch 
selbst drauf.

Es ist durchaus üblich, dass die Chinesen nachfragen, welche Gütezeichen 
man denn aufgedruckt haben möchte ... das geht von CE über TÜV, VDE ...

Ob die Geräte auch die Eigenschaften haben, steht auf einem ganz anderen 
Blatt ;-)

Wenn ich mir die meisten preiswerten Geräte so anschaue, macht überhaupt 
niemand dort die Tests (und würde sie auch nicht bestehen).

Chris D.

Autor: Joel Schmidt (hansjoerg)
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Chris D. schrieb:
> ronny schrieb:
>> etwas OT: ich frage mich immer wieder, wie bekommen die Chinesen bzw.
>> die Billiggeräte eine Zulassung. Solch einen Aufwand betreibt dort
>> keiner, die Geräte wären viel zu teuer.
>
> Du gibst Dir die Antwort doch schon selbst:
> Der Hersteller muss das mit sich selbst abmachen und druckt das auch
> selbst drauf.
>
> Es ist durchaus üblich, dass die Chinesen nachfragen, welche Gütezeichen
> man denn aufgedruckt haben möchte ... das geht von CE über TÜV, VDE ...
>
> Ob die Geräte auch die Eigenschaften haben, steht auf einem ganz anderen
> Blatt ;-)
>
> Wenn ich mir die meisten preiswerten Geräte so anschaue, macht überhaupt
> niemand dort die Tests (und würde sie auch nicht bestehen).
>
> Chris D.

Naja so einfach kann man sich das nicht machen. Zumindest muß der 
Importeur der Ware dafür gerade stehen (Inverkehrbringer), und wenn das 
Gerät tatsächlich den Normen nicht entspricht kann das sehr sehr teuer 
werden.
Wenn jemand sich ernsthaft (vielleicht beruflich) mit dem Thema befasst 
wird schon eine gscheite Schaltung hinbekommen und auch 'günstig' durch 
die Labortests kommen (~1k€...). Leider gibt es immer wieder schwarze 
Schafe die sich hier durchmogeln möchten nach dem Prinzip 'wo kein 
Kläger dort kein Richter'.

@duli: melde dich doch mal hier an, mit deiner Mailadresse erwecktst du 
nicht gerade 'seriösität'. :-))

gruss

Autor: Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite
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Joel Schmidt schrieb:

>> Wenn ich mir die meisten preiswerten Geräte so anschaue, macht überhaupt
>> niemand dort die Tests (und würde sie auch nicht bestehen).
>>
>> Chris D.
>
> Naja so einfach kann man sich das nicht machen.

Ähm .. genau das wollte ich damit eigentlich sagen :-)

> Zumindest muß der
> Importeur der Ware dafür gerade stehen (Inverkehrbringer), und wenn das
> Gerät tatsächlich den Normen nicht entspricht kann das sehr sehr teuer
> werden.

Ja, auf dem Papier schon. Praktisch passiert in 99,999% der Fälle 
nichts.
Ich kenne niemanden, weder hier im Forum noch real, der auch nur 
jemanden kennt, der deswegen schon belangt wurde.
Wenn die Kiste nicht abraucht und Du nicht massiv störst, passiert 
praktisch nichts.

> Wenn jemand sich ernsthaft (vielleicht beruflich) mit dem Thema befasst
> wird schon eine gscheite Schaltung hinbekommen und auch 'günstig' durch
> die Labortests kommen (~1k€...). Leider gibt es immer wieder schwarze
> Schafe die sich hier durchmogeln möchten nach dem Prinzip 'wo kein
> Kläger dort kein Richter'.

Es ist eher so, dass man es zumindest bei importierten Geräten fast 
ausschließlich mit schwarzen Schafen zu tun hat.

Chris D.

Autor: Joel Schmidt (hansjoerg)
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Sicherlich sind wir hier in einem Forum wo's teilweise nur um private 
Interessen geht.

Deswegen sind die Fälle auch nicht bekannt -- manche werden es dann auch 
nicht zugeben wollen. Mag sein daß MP3-Player und ähnliches aus Fernost 
vermehrt sich nicht darum scheren.

Vielleicht ist die Bundesnetzagentur, die das Überwachen soll, einfach 
zu dünn organisiert um hier Kontrollen effektiv durchführen zu können.

Letztendlich machen wir 'Techniker' uns in Europa damit selber kaputt. 
Aber das ist eine andere Diskussion.

Diese schwarzen Schafe kann man ja auch melden -- dann wird man ja schon 
sehen was passiert. Wenn ich deren Mitbewerber wäre und sehe welche 
Qualität das Ding hat....

Vielleich hat hier im Forum schon einmal jemand Erfahrung gehabt. Von 
China-Erfahrung ist mir schon mehrfach in Fachvorträgen und 
EMV-Schulungen berichtet worden.

gruss

Autor: Dominik M. (lauso)
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Hallo,
der Stefan Wimmer hat recht.
Zuerst musst Du wissen in welchen Bereich Deine Applikation eingesetzt 
wird und daraus resultiert welche Norm eingehalten werden muss. Zudem 
entscheidet sich dann welche prüfschärfegrade eingehalten werden muss.
Wenn nach Industriestandard geprüft wird dann darf Dein Gerät eine 
größere Störleistung bzw. Störspannung haben. Muss dann allerdings im 
Gegenzug auch eine größere Störfestigkeit aufweisen. Im 
Haushaltsstandard ist es genau umgekehrt geringere Störfestigkeit 
bedeutet auch dass die Ausgehende Störung geringer sein muss. So wie 
Dein letztes Schaltbild aussieht wird es allerdings gar nichts bestehen! 
Bei der Störaussendung wird die Schaltung nicht bestehen, da vor VDD 
kein Ferritkern sitzt. Dein Controller zieht nämlich die Spannung im 
Takt Deiner Frequenz die vom Oszillator vorgegeben ist. Folglich setzt 
sich dieses Verhalten dann bis in die Spannungsversorgung fort. Da das 
Netzteil heute in der Regel ein Schaltregler ist wird die Störspannung 
bzw. Störleistung die Prüfung nicht bestehen. Zudem ein 100nF 
Blockkondensator und wir haben einen ordentlichen Tiefpass der sollte 
die Geschichte schön beruhigen.
Nun schauen wir uns mal Deinen Sensor an der, wenn ich es richtig 
gelesen habe an einer 4m Leitung angeschlossen ist. Diese Leitung wird 
bei einer EMV Prüfung eine Kapazitive Koppelzange gelegt und dann 
gestört.
Hier zu gibt es einen entscheiden Tipp: "Sämtliche Ein und Ausgänge die 
an der Controllerspannung liegen zu Verdrosseln!" Hier empfehlen sich 
Stromkompensierte Drosseln. Bei Deiner Schaltung gilt das vor allem für 
Deinen Sensor. Wenn das Relais ebenfalls über eine Leitung außerhalb 
Deines Gehäuse liegt auch.
Dies sind nur ein paar grundlegende Tipps. Entscheidend ist allerdings 
auch das Layout. Masseflächen, Leiterbahnverlegung etc sind auch immer 
ein Problem.

Autor: Byte (Gast)
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hey dulI habe auch vor ein elektronisches Produkt zu vermarkten hättest 
du lust mir etwas zu helfen gerade auch bei notwendigen prüfungen und 
weee kosten und was braucht man den sonst so noch?

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Dominik M. schrieb:
> der Stefan Wimmer hat recht.

Danke! :-)

Die Frage oben nach dem Sitz des OP hatte einen Sinn, aber er meldet 
sich ja leider nicht mehr.

@Duli:
Wenn Du die für Dein Gerät relevanten Normen kennst, können wir mal PNen 
oder telefonieren. Wie Dominik so richtig schrieb, ist Dein Design stark 
verbesserungsfähig, aber die notwendigen Massnahmen hängen eben stark 
von den zu erfüllenden Normen ab.

Autor: Duli (Gast)
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So Leute da bin ich wieder.
Mein Sitz ist in Österreich. Genauer gesagt Salzburg.
Habe jetzt mal nur die Spannungsversorgung "schön" gezeichnet.
Passt das so?
Die Transildiode hinten drann, ist nur als schutz für eingeschleppte 
Spannungen über die nachher im Pic abgeführten (interne Dioden) 
Spannungen gedacht.

Autor: Duli (Gast)
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Was ich noch vergessen habe zu fragen. Um so größer die Induktivitäten, 
umso besser der Schutz für das Netz, oder?

Autor: Dominik M. (lauso)
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Hallo,
daß kannst Du so pauschal nicht sagen.
Ziel sollte sein die Oszilatorfrequenz zu neutralisieren.
In diesem Fall ist es aber so das xL proportional zur Frequenz ist.
Ich empfehle hierfür Sechsloch Ferritkerne.

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Dominik M. schrieb:
> Ziel sollte sein die Oszilatorfrequenz zu neutralisieren.

Ähhm, wenn Du ganz vorne am Eingang der Versorgung noch was von der 
Oszillatorfrequenz des Prozessors siehst, sind woanders die einfachsten 
Massnahmen grob vernachlässigt worden (v.a. Stützkondensatoren und deren 
Leitungsführung).


@Duli:
Die 470µ rechts vom Regler sind unnötig groß und behindern die Regelung 
mehr als sie nützen. Wenn man sie z.B. auf gute (low-ESR) 10µ 
verkleinert, kann man auch noch auf die Schutzdiode am Regler verzichten 
(die man eh' nur braucht, wenn eingangsseitige Kurzschlüsse zu 
befürchten sind.

Die Transil-Diode gehört an den Eingang hínter die Sicherung, denn sie 
hat u.a. die Aufgabe bei Überlastung durchzulegieren (= Kurzschluss) - 
sie opfert sich schlimmstenfalls also für den Rest der Schaltung.

Was an weiteren EMV-Massnahmen wie Ferriten etc. nötig ist, kann man 
immer noch erst ermitteln, wenn man weiß, welche Prüfungsschärfe 
einzuhalten ist (also welche Normen gelten). Mein aktuelles Projekt 
hatte es heute z.B. mit 20V/m zu tun (siehe Bild).


Hmm, Salzburg ist etwas weit weg von mir um mal direkte Hilfe zu geben, 
aber vielleicht meldest Du Dich mal hier an, dann könntest Du mir Deine 
Tel.-Nr. PM-en.

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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A propos Salzburg:
Damit macht Deine oben gemachte und uns Deutsche etwas verwirrende 
Aussage zu WEEE auch wieder Sinn. In A ist das tatsächlich nicht ganz so 
praxisfern geregelt wie hier in D.

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Ich habe auch mal eine E1-Prüfung gemeistert.

Unsere Schaltung hatte einen uC mit 8MHz Takt (intern) und ein externer 
Kabelbaum von ca. 3m Länge (auch mit I2C.. jaja).

Erstens, die abgestrahlte Energie war ein Witz. Das ist nicht das 
Problem. Du solltest an den Sensor-Eingängen kleine Cs gegen Masse 
setzen um HF auszufiltern. In die Versorgungsspannung der Sensoren kann 
man noch einen kleinen Filter setzen (irgendetwas 10uH bis 100uH) oder 
gleich eine stromkompensierte Drossel verwenden...

Zweitens, wie reagiert die Schaltung auf Einflüsse von außen ?
Da gilt es die Leitungen abzublocken. Varistoren sind gerade für 
Datenleitungen ganz nett, weil sie schnell Überspannungen ableiten und 
noch etwas Kapazität haben um die HF zu blocken.
Ein Transil im 5V-Zweig ist gut, um auch die geclampten Überspannungen 
zu vernichten.
Eine Spule in den Eingang (47uH) um Schwingungen zu unterdrücken,
davor eine Sicherung und eine Transil-Diode (unipolar), die eine 
Verpolung per Durchbrennen der Sicherung verhindert.

Drittens, Nimm mal eine Gewindestange und schließe dort die 
Versorgungsspannung an und streiche dann mit einem Kabel darüber, daß 
die Versorgungsspannung in die Schaltung bringt. Das sind prima Spikes!
War so der erste Tipp, den unser Prüfingenieur für uns hatte. Das kannst 
Du ja auch mit den Sensorleitungen machen.

Und dann gibt es Software, die Messwerte (Datenpakete) prüfen, ob sie 
wahr sein können und notfalls verwerfen. Da kann man auch viele 
Störungen mit ausfiltern. Wenn die Steuerung nämlich tolerant auf 
EMV-Störungen reagiert ist das OK. (Auch ein stiller Neustart per 
Watchdog oder so).

Bei den langsamen Taktsignalen zu den Sensoren kommt es nicht zu starken 
EMV, Du hast ja schon Serienwiderstände drin.
Der Schwinger ist ja schon besser als ein Quarz, evtl. kannst Du den 
internen RC-Oszilator des uCs verwenden (ich weiß jetzt nicht, ob er 
einen hat, moderne uCs schon), der strahlt noch weniger ab.

Unbenutzte Pins muß man nicht auf Gnd legen, es reicht, sie als Ausgänge 
zu schalten und auf High oder Low zu legen.

Autor: Duli (Gast)
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So müsste die Spannungsversorgung also entsprechen, oder habe ich jetzt 
was missverstanden. Die TVS bei der 5V Supply hat 12V und die vor dem 
Vreg hat 15V.

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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...das kommt immer noch darauf an, welche Prüfungen für Dein Gerät 
vorgeschrieben sind. Hast Du das mittlerweile herausbekommen können??

Falls da eine Prüfung mit Surges notwendig ist, sollte Deine 
Verpolschutzdiode rechts von der TVS liegen, denn sonst würde sie bei 
negativen Surges mit fast der vollen Spannung (500V-2kV, je nach 
gültiger Norm) beaufschlagt.

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Ich denke über die Notwendigkeit von L3 und R12 nach, die sind m.E. 
überflüssig.

D2 ist auch sinnfrei.

Die TVS D4 würde ich mit 6,8V nehmen, dann bricht die schon etwas über 
5V durch.

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Bernd Rüter schrieb:
> D2 ist auch sinnfrei.

...da gibt's noch mehr:

D1 ist unnötig, D2 sinnlos, D4 so (bidirektional) auch sinnlos.
L2 und L3 sollten in einer stromkompensierten Drossel zusammengefasst 
werden. Und R11 und R12 erschließen sich mir auch nicht so recht.

Auch die Beschaltung an den E/As wäre noch verbesserungsfähig, aber der 
OP erzählt ja nicht, nach welcher Prüfschärfe das auszulegen ist. Am 
Schluss spielt dann auch das Layout noch eine grosse Rolle.

Autor: Duli (Gast)
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D1 ist dafür da, Falls der Elko undicht wird, oder sonst was auf der 
Eingangsseite des Reglers passiert, das die Spannungsdifferenz nicht 
größer wird als die Durchbruchspannung der Diode.

D2 ist dafür da, die internen Clammpingdioden des PIC's zu entlasten.
D4 ist eine TVS Diode, die Überspannungen "kurzschliest" die über die 
Clampingdioden des Pics eventuell abgeleitet wurden.

Autor: Duli (Gast)
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Nochmals wegen der 5V TVS Diode: Ist hier eine SMAJ6.0CA geeignet?
Ich kann leider nur von RS beziehen (vertragliche Bindung)
Bitte auf die Diode eingehen, und nicht auf die vertragliche Bindung !

Autor: Duli (Gast)
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OK, das mit der TVS Diode hat sich erledigt. Für die 12V nehme ich die 
PESD15VL1BA her, und für die 5V die PESD5V0L1BA. Nun bin ich aber auf 
der Suche nach einer geeigneten Induktivität (stromkompensiert). Welchen 
Wert würdet ihr wählen? Wenn ich mal von der Eingangskapazität (100,1 
uF) müsste, wenn ich von einer Resonanzfrequenz von 4 Mhz (Oszillator) 
ausgehe, rein rechnerisch irgendwo bei den Nanohenry.

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Oh je - nochmal: Die Oszillatorfrequenz des µC sollte "da vorne" 
keinerlei Rolle mehr spielen. Die Drossel dient viel mehr dazu, 
Störungen von Deiner Schaltung fernzuhalten. Wenn man mal wüsste, welche 
Normen einzuhalten sind (ich glaub' ich wiederhole mich), hätte man auch 
eine Ahnung welche Bursts etc. hier ggf. schadlos eingekoppelt werden 
können müssen.

Ich bin dann mal weg aus dem Thread. Ihr könnt mich ja benachrichtigen, 
wenn Duli weiß was er braucht.

Autor: Duli (Gast)
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So Leute.

Habe mich jetzt tatkräftig unterstützen lassen. Folgende Normen sind 
anzuwenden:
Störfestigkeitsprüfungen: EN 61000-6-1:2007
Emissionsmessungen: EN 61000-6-3:2007

Habe mal die Tabellen angehangen, welche mich betreffen.

Autor: Michael Roek (mexman) Benutzerseite
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ronny schrieb:
> etwas OT: ich frage mich immer wieder, wie bekommen die Chinesen bzw.
> die Billiggeräte eine Zulassung. Solch einen Aufwand betreibt dort
> keiner, die Geräte wären viel zu teuer.


Darueber koennte ich stundenlang erzaehlen ;-)
Gruss aus Shanghai  !!!



Hallo DULI,

der sinnvollste Beitrag hier stammt von Stefan Wimmer und ich finde noch 
keine Antwort darauf.

WELCHE GRENZWERTE SIND FUER DICH MASSGEBLICH?

Es macht garkeinen Sinn irgendwo dranrumzuschrauben, wenn ich nicht 
weiss, wohin ich eigentlich kommen muss.

Im Prinzip kann ich nur abraten, "mal schnell" was zu stricken.....gute 
Layouter wissen was zu tun ist und stossen dennoch oft an ihre Grenzen.

Dass ein einseitiges Layout keine EMV-Anforderungen einhaelt ist so 
vereinfacht Quatsch. Mit einem Zweiseitigem kann man sich ggf. mehr 
Probleme einhandeln.

Ein geschirmtes Gehaeuse ist wohl ebenfalls unsinnig teuer. Ich arbeite 
im Automotive Bereich (ISO 7637 und Konsorten) und da wird mit 
EInstrahlungen gewaltiger Leistung gearbeitet. Ausserdem sind die 
Steuergeraete in engster Nachbarschaft zu Radio-, TV-, DAB-Empfaengern 
oder Antennen angeordnet.
Keiner kommt auf die Idee, sowas abzuschirmen, ausser im Motorbereich 
und dort nicht aus Einstrahlungsgruenden sondern wegen des thermischen 
Verhaltens.

Es scheint mir hier noch viel "Herumstochern" su geben.
Du musst als erstes herausbekommen, welche technischen Standards fuer 
Dein Geraet wichtig sind.
Das haengt vom gebrauchsgemaessen Einsatzfall ab. So ist ein 
Spannungsregler der im Explosionsgefaehrdeten Bereich eingesetzt wird, 
ganz anderen Anforderungen ausgesetzt, als einer im Automotive- oder 
Industriellen Bereich.

Gerade im Industriellen Einsatz sind die Anforderungen oft sogar sehr 
niedrig, weil keiner neben der Anlage Radio hoeren will ;-)

Es gibt uebrigens ausser den allgemeinen Standards meist noch 
Kundennormen (jenach EInsatzgebiet), die i.A. strenger sind.

Erst mal Grundlagenforschung betreiben.

Wenn Du unsicher bist in Sachen Layout, dann VOR EMV-Messungen mehrere 
Leiterplattenversionen herstellen. Ist immernoch billiger als jedesmal 
die Schleife zu drehen und mit einer neuen Version "Wiederzukommen", die 
Labors sind teuer.

Die "Piezofeuerzeugmethode" ist mal ein Ansatz, aber welche Spannung 
musst Du denn ueberhaupt aushalten koennen? Wie lange? Mit welchem Human 
Body Model?

Wer sowas oefters macht, hat eine ESD-Pistole in der Schublade.

Oft hat das EMV-Labor genug Erfahrung um Dir in Sachen anwendbare Normen 
weiterzuhelfen, aber die VErantwortung hast Du selber.



Gruss

Michael

Autor: Michael Roek (mexman) Benutzerseite
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Hallo DULi,


tschulliung, hatte Dein letztes Post uebersehen.
Das sind ja recht lockere Vorschriften.

Wo ist der aktuelle Schaltplan?
Wie schon erwaehnt muessen
- die Kriechstrecken am Relais gross genug sein
- die Eingaenge an X2 und X3 mit Kondensatoren versehen sein sonst wird 
das nichts mit der ESD-Kontaktpruefung 4kV
-und ich wuerde ueber die 12V Spannungsversorgung noch einen Varistor 
klemmen.

Alles recht einfach bei diesen ANforderungen, lass Dir keine Angst 
machen.

Gruss

Michael

Autor: Duli (Gast)
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Bin noch auf der Suche nach einer passenden Drossel. Hier währe eine 
Auswahl.
Welche soll ich benutzen?
http://at.rs-online.com/web/search/searchBrowseAct...

Wegen dem GND. Soll ich beim angehangenen Schaltplan 0V oder GND mit 
Gehäuse verbinden? Der Schirm der Sensoren wird ja auf Gehäuse 
aufgelegt. Die Platine muss ja auch irgendwie im Gehäuse montiert 
werden. Hätte mir also gedacht diese über die GND Flächen mit dem 
Gehäuse leitend zu verschrauben.

Das externe Relais ist ein fertiges für die Hutschienenmontage.

Autor: Duli (Gast)
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Ahh genau. Datei vergessen :-(

Autor: Duli (Gast)
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So Leute.

Hier mal der Plan. Genügt die Auslegung für die geforderten Tests, oder 
sind noch mehr Sicherheitsmaßnahmen nötig??

Autor: Profi (Gast)
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Lass es bleiben. Deine Schaltung ist Unfug, und du wirst sie nie zum 
Laufen bekommen. Da fehlen überall Ferite und Kondensatoren. Ausserdem 
ist die Schutzbeschaltung an jedem I/O unbrauchbar.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Klopp ... in die Tonne ... ja. Ich wuerd da auch noch Einiges aendern. 
zB bei den Eingaengen. Da die 1nF an die Klemmen. Dann ein Serie-Ferrit 
und dann die Transil. Dann vielleicht ein Serie-R und die Dioden gegen 
Masse und +5V.

Die Ausgaenge sind irgendwie nicht kurzschlusssicher...

Autor: Michael Roek (mexman) Benutzerseite
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Profi schrieb:
> Lass es bleiben. Deine Schaltung ist Unfug, und du wirst sie nie zum
> Laufen bekommen. Da fehlen überall Ferite und Kondensatoren. Ausserdem
> ist die Schutzbeschaltung an jedem I/O unbrauchbar.

Hallo Profi.
Was Du da erzaehlst ist absoluter Muell.

@DULi:
Lass DIch hier nicht von Theoretikern ins Bockshorn jagen.
Was Du da machst ist Atombombenfest. Niemand wird Deine Ausgaenge ans 
230V-Netz legen und verlangen,  dass alles weiterfunktioniert.

Hier ein paar Kommentare aus der Automitiove-Praxis, die eine der 
schwierigsten ist (von Medizintechnik abgesehen).
Und - wie schon erwaehnt - fuer Industieeinsatz werden rauhere 
Umgebungsbedingungen zugelassen.

Eingangsbeschaltung D22, 25, 28, 31:
Absolut ueberfluessig. Beispiel bei D28: Entferne D28, die beiden Dioden 
D24 (die sind schon im PIC drinnen), R16.
Bleibt C14 und R17.
Der C ist mit 10nF bis 22nF okay und R17 kannst Du 22k..56k waehlen.
Ist das fuer Dich okay?
Alle die jetzt sagen, dass vor den C ein R muss, die kennen sich nicht 
aus.
Mit der o.A. Beschaltung (C ist uebrigens ein 100V / X7R 805  Epcos 
B37941K1223K070)

Ebenso D4 und D2 raus. Dito L2, L3, L19.
Alles Overkill.

Damit haeltst Du +/- 15kV Luftentladung und +/- 8kV Kontaktentladung 
aus, saubere Massefuehrung vorausgesetzt.
Und ISO 7637 (Pulsfoermige Spannungsaufschaltungen von -100V bis +100V)
Ganz zu schweigen von Deinen bereits zitierten Anforderungen.

Allerdings solltest Du den Ausgang um Q1 wirklich besser kurzschlussfest 
ausfuehren.

Mach Dir nicht ins Hemd und lass Dir hier nicht erzaehlen, von wegen 
"Klopp ... in die Tonne ...".
Du baust hier kein Geraet, das vor dem Hornstrahler eines 
Ueberhorizontradars funckionieren muss.

Schau Dir mal die Bewertungskriterien in der EN61000 an: "B" heisst, das 
Teil darf nicht ordnungsgemaess funktionieren, muss aber nach Wegfall 
der Stoerung wieder spezifikationsgemaess arbeiten.
Die Anforderungen sind nicht hoch.
Dein EMV-Service-Supplier kann Dir das bestaetigen.

Anstatt hier - teils inkompetente - Privatmeinungen zu hoeren und 
tagelang an der Schaltung rumzudoktorn, solltest Du Dir ein Labor 
aussuchen und dort einen Termin ausmachen.

Gruss

Michael


(PD.: Die Reduktion der Oszillatorfrequenz auf 4MHz ist ebenfalls 
unnoetig. Aber wichtig: Quarzgehaeuse auf Masse legen.)

Autor: Duli (Gast)
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So Leute

Habe jetzt meine Schaltung mal optimiert.
Es sie jetzt so wie im Anhang richtig?

Den Transistorausgangsschutz möchte ich mir sparen, weil nur die 12V von 
"intern" verwendet werden dürfen. Wird der Transistor überlastet, löst 
die Polyfuse aus.

Autor: Mine Fields (Gast)
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Parallel D8 würde ich noch einen Kondensator mit hoher Nennspannung 
hängen. D19 kann man eigentlich weglassen.

Die Abblockkondensatoren würde ich schon immer zu den zugehörigen ICs 
zeichnen, aber das ist nur eine Schönheitsfrage.

Autor: Duli (Gast)
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Ich bin mir nicht sicher, von aussen gesehen nicht von Controllerseite, 
ob als erstes ein C und danach ein R gehört oder so wie ich jetzt 
gezeichnet habe.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Ich wuede die C und die Transil vertauschen. Denn mit den C = 1..10nF 
schliesst man die RF kurz. Die Transil wuerd ich unipolar nehmen.

Autor: Duli (Gast)
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So Leute. Nun habe ich unidirectionale TVS drinnen. Könntet ihr nochmals 
einen Blick drauf werfen, bevor ich zum routen beginne?

Autor: TwoBeers (Gast)
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Hat die Schaltung inzwischen Erfolg gehabt? Habe nämlich ein ähnliches 
Problem....

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