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!
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?
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.
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
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