Forum: HF, Funk und Felder EMV Precompliance-Messung und LISN


von Max G. (l0wside) Benutzerseite


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Hallo zusammen,

nach ausgiebiger Recherche habe ich zwar schon einiges zum Thema EMV 
gelernt, aber wie immer sind noch Fragen offen.
Ich möchte eine kleine Schaltung vermarkten, die mit Schutzkleinspannung 
(30V=) betrieben wird. Ich habe zwar Zugriff auf die meisten Normen, was 
aber noch lange nicht heißt, dass ich daraus schlau werde. Klassifiziert 
wird das kleine Teil wohl als "Einrichtung der Informationstechnik" - 
ist ein Sensor, passt also.
Zu erreichen ist Klasse B (Einsatz in Wohnbereichen). Bevor ich damit 
ins EMV-Labor gehe und einen Stapel lila Scheine auf den Tisch legen 
muss, wüsste ich gerne, wo ich ungefähr liege. Die Schaltung hat einen 
kleinen Schaltregler an Bord, der sekundärseitig 1-2mA liefert. Der Rest 
ist sehr gemütlich unterwegs und macht mir keine großen Sorgen.

Deswegen habe ich mir eine Referenz gesucht und bin ausgerechnet in 
China fündig geworden: 
http://gvs-deutschland.de/impresscms-root/download/USB-Stick-Gateway/CE-Zertifizierung-USB-Interface.pdf 
(GVS ist eine chinesische Firma). Meine Hauptsorge gilt der Conducted 
Emission, damit wäre die EN55022:2010, d.h. CISPR22, einschlägig.
Abstrahlung definiert zu messen, traue ich mir nicht zu. Mit einer 
Schnüffelsonde nach Problemen suchen zwar schon, aber das hilft für eine 
Bewertung der gestrahlten Störaussendung nicht wirklich.

Also CISPR22. Dort stehen dann auch tatsächlich konkrete Grenzwerte 
(74dBµV Quasipeak, 64dBµV Mittelwert) und die Vorschrift, ein LISN bzw. 
AMN. bzw. Netznachbildung nach CISPR16-1-2 mit 50µH/50Ohm zu verwenden.
An einen Spectum Analyzer komme ich vermutlich dran, im schlimmsten Fall 
investiere ich in einen DSA815. Also brauche ich eine Netznachbildung.

Googeln führt zum einen zu den üblichen Verdächtigen wie R&S, 
Schwarzbeck usw., die sich vornehm um Preise drücken, und zum anderen 
zum Tekbox TBOH01. Das wäre ja ganz nett, hat aber noch ein paar 
Nachteile:
- immer noch ganz schön teuer (250USD)
- 5µH statt 50µH
- Eine reichlich vernichtende Aussage im EEVBlog-Forum: 
http://www.eevblog.com/forum/blog/eevblog-548-emc-pre-compliance-conducted-emissions-testing/msg332152/#msg332152

Bei eBay gibt es nur für viel Geld alte Teile für 230V, die mir nicht 
weiterhelfen. Eine Option wäre noch Selbstbau, da gibt es z.B. 
http://www.compliance-club.com/archive/old_archive/010422.htm

Mit der Naivität eines Gleichspannungselektrikers habe ich deswegen mal 
Schaltplan und Layout des TBOH01 hergenommen und versucht, auf 50µH und 
symmetrischen Aufbau umzuhäkeln. Ergebnis im Anhang, Werte:
C1 = C2 = 100nF keramisch
R1 = R2 = 1k Dickfilm
C3 = C4 = 1uF keramisch
In Längsrichtung sind zwei selbstgewickelte Luftspulen mit 50µH 
vorgesehen. Eingebaut wird das ganze in ein Alu-Druckguss-Gehäuse, der 
GND-Ring außen wird an mehreren Stellen mit dem Gehäuse verbunden (Tipps 
wie genau? Taugt Kupferklebeband dafür?). Anschlüsse über 
4mm-Bananenstecker für die Leitung und über BNC-Buchsen für den 
SA-Anschluss. Die BNC sind über R1 und R2 angeschlossen, über eine 
möglichst kurze und dicke Leitung.
Bitte für das Ergebnis nicht verhauen, ich lerne gerne dazu. Vermessen 
würde ich das LISN über SA mit TR, in der Hoffnung, ungefähr bei so was 
zu landen: 
http://www.compliance-club.com/archive/old_archive/010422g.jpg.
Kann das was werden, oder ist das alles Unfug? Welche Probleme macht mir 
ggf. die spannungsabhängige Kapazität der Kerkos?


Oder verrenne ich mich gerade völlig? Hat jemand konkrete Erfahrungen, 
was ein EMV-Labor für einen kurzen Blick verrechnen würde? Immerhin ist 
die Messung an sich ja recht schnell erledigt, wenn man das Equipment 
vollständig da hat. Hat jemand eine Empfehlung für ein EMV-Labor in und 
um Stuttgart? Ich kenne Mooser in Ludwigsburg, aber die machen 
eigentlich nur Automotive.

Vielen Dank fürs Lesen und Antworten,

Max

von ESD-Bernd (Gast)


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Bist du zwingend an Deutschland gebunden? Ansonsten schau' dich mal im 
Nahen Osten um, auch dort gibt es akreditierte Labore...

von lulzer (Gast)


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es gibt doch genügend labore die dienstleistungen anbieten. ich sehe 
eher das problem eine niederimpedante Masse zu erzeugen, denn wenn das 
nicht gegeben ist, hat es keinen sinn. sonst hat man ganz schnell 
parallelresonanzen in der masse und misst natürlich murks.

ich würde sagen geh ins labor und hoffe das beste^^ oder du gibst geld 
aus und kaufst dir equipment.

von Thomas (Gast)


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Geh in ein Labor und zahl halt die ca. 200 EUR/Std., das ist allemale 
günstiger, als wenn Du anfängst zu basteln. Vergiss nicht, dass ein CB 
Report nicht nur aus conducted Emission, sondern mindestens aus:
- Radiated Emission
- Radiated Immunity
- ESD
- Burst
- Surge
- Harmonics
- Voltage Dips
- evtl. HV Einkoppelung auf Leitungen
- magnetic fields

besteht. Als akreditiertes EMV Labor fällt mir noch ELMAC in Bondorf 
ein.

Grüssle

von Schreiber (Gast)


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Max G. schrieb:
> Klassifiziert
> wird das kleine Teil wohl als "Einrichtung der Informationstechnik" -
> ist ein Sensor, passt also.
> Zu erreichen ist Klasse B (Einsatz in Wohnbereichen).

Dann zertifizier das Teil halt in Eigenleistung nach Erfahrungswerten. 
Bei sowas misst eh keiner nach...

Damit man da heutzutage noch auffallen kann, muss man sich schon ichtig 
anstrengen, die chinesischen Schltnetzteilhersteller haben da recht 
Ambitionierte Ziele vorgegeben, die es zu überreffen gilt!

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


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Danke an alle. Thomas und "Schreiber" haben die beiden Extrema ganz gut 
aufgezeigt: auf der einen Seite die gesamte Palette, auf der anderen 
Seite "Augen zu und durch".

Mein Ansatz war eigentlich, irgendwo in der Mitte zu bleiben und das in 
etwa so zu machen:
- CE-Precompliance, um einigermaßen sicherzustellen, dass die BNetzA 
nicht binnen einer Woche bei mir auf der Matte steht
- Erste Teile verkaufen und für ersten Cashflow sorgen
- Mit diesem Geld dann eine richtige EMV-Messung bezahlen

Letztendlich muss sowieso ich den Kopf für den CE-Kleber hinhalten. Das 
Labor ist für CE ja kein TÜV, der ein amtliches Siegel erteilt, sondern 
kann nur für ein einzelnes Gerät sagen, dass es innerhalb der 
Spezifikation liegt. Eine definitive Entscheidung obliegt der BNetzA, 
die aber nach meinem Verständnis nur im Verdachtsfall tätig wird.

Gruß,

Max

von Schreiber (Gast)


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Max G. schrieb:
> Eine definitive Entscheidung obliegt der BNetzA,
> die aber nach meinem Verständnis nur im Verdachtsfall tätig wird.

nicht im Verdachtsfall, sondern nur bei Vorliegen einer Beschwerde...
..und da ist es recht unwahrscheinlich, dass da irgendjemand mault...

Für den Precompliance-Test schlage ich vor:
1. Radio (Mittelwelle, Kurzwelle, UKW) neben das Gerät stellen (etwa 
1-2m Abstand), prüfen ob es hörbare Störungen verursacht.

Wenn nein, dann weiter wie folgt:

2. SDR-Empfänger (=DVB-T-Stick+etwas gratis-Software) neben das Gerät 
legen, prüfen ob Störungen zwischen 117-137MHz (Flugfunk) und zwischen 
156-174MHz (Polizeifunk) hörbar/sichtbar sind.

Wenn auch da nein, dann kannste davon ausgehen, dass es entweder keine 
Störungen verursacht oder aber dass sich keiner für die Störungen 
interessiert.

Max G. schrieb:
> Mein Ansatz war eigentlich, irgendwo in der Mitte zu bleiben und das in
> etwa so zu machen:
> - CE-Precompliance, um einigermaßen sicherzustellen, dass die BNetzA
> nicht binnen einer Woche bei mir auf der Matte steht

das ist durch diesen einfach-Test sichergestellt. Dazu brauchts kein 
teures Labor

Max G. schrieb:
> - Erste Teile verkaufen und für ersten Cashflow sorgen

vernünftig

Max G. schrieb:
> - Mit diesem Geld dann eine richtige EMV-Messung bezahlen

unvernünftig. Das Geld besser in ein schönes Cabrio investieren, ist 
vernünftiger..

Max G. schrieb:
> Letztendlich muss sowieso ich den Kopf für den CE-Kleber hinhalten. Das
> Labor ist für CE ja kein TÜV, der ein amtliches Siegel erteilt, sondern
> kann nur für ein einzelnes Gerät sagen, dass es innerhalb der
> Spezifikation liegt.

Eben genau deshalb. Zudem wird die BnetzA nur bei Beschwerden aktiv. 
Sofern man nicht gerade Polizei- oder Flugfunk stört also eigentlich 
nie. Da sollte man sich ruhig ein Beispiel an den Herstellern von 
Powerline-Adaptern und Plasmafernsehern, insbesondere an deren 
Interpretation der Grenzwerte und Vorschriften, nehmen...
...die Stören wirklich alles(!!!) und keinen interessierts...
...also spar dir das Geld fürs Labor!!!

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


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OK, das ist natürlich eine extrem pragmatische Sichtweise.

Leider macht der Wettbewerb dick Werbung damit, dass er EMV-Messungen 
macht. Ganz werde ich also nicht drumherum kommen. Jetzt machen wir mal 
Precompliance und sehen dann weiter.

Danke für die Inputs, ich frage mal zwei oder drei Labore an. Hat jemand 
trotzdem einen Vorschlag, wo ich sinnvoll ein LISN herbekomme? Taugt das 
Tekbox-Teil wirklich nichts?

Max

von lulzer (Gast)


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Nochmal allgemein zum thema emv. je billiger du testen willst, desto 
mehr erfahrung benötigt man. ich kann dir ein buch empfehlen......von 
henry ott
http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-0470189304.html

da ist auch viel precompliance erklärt. das buch ist jeden euro wert.

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


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Danke für den Hinweis, ist bestellt. In Australien kostete es nur etwas 
mehr als die Hälfte, mal sehen, ob das klappt :)

Max

von lulzer (Gast)


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Da kommt bestimmt noch ordentlich Porto druff und Zoll was weiß ich. :D 
SAG mal bescheid wenn es günstig war. Ich leihe mir das zur Zeit immer 
aus der Bibliothek aus :).

von testtest (Gast)


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Max G. schrieb:
> Meine Hauptsorge gilt der Conducted
> Emission, damit wäre die EN55022:2010, d.h. CISPR22, einschlägig.
> Abstrahlung definiert zu messen, traue ich mir nicht zu. Mit einer
> Schnüffelsonde nach Problemen suchen zwar schon, aber das hilft für eine
> Bewertung der gestrahlten Störaussendung nicht wirklich.
>
> Also CISPR22. Dort stehen dann auch tatsächlich konkrete Grenzwerte
> (74dBµV Quasipeak, 64dBµV Mittelwert) und die Vorschrift, ein LISN bzw.
> AMN. bzw. Netznachbildung nach CISPR16-1-2 mit 50µH/50Ohm zu verwenden.
> An einen Spectum Analyzer komme ich vermutlich dran, im schlimmsten Fall
> investiere ich in einen DSA815. Also brauche ich eine Netznachbildung.

Die Dinger sind ja aufgrund der Stückzahlen Einzelanfertigungen. Schau 
dir mal eine Kommerzielle an und bau das Teil selber. Die 50µ müssen 
sowieso eine Luftspule sein, 50Ohm bekommt man ebenfalls ohne Probleme 
her.

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


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lulzer schrieb:
> Da kommt bestimmt noch ordentlich Porto druff und Zoll was weiß ich. :D

Eben kommt meine Frau zur Tür herein "Du hast Post". Buch ist da, 
versandt per DHL aus Singapur. Ich bin baff.
Das Buch scheint eine Weile herumgestanden zu haben, die Ecken haben ein 
paar leichte Macken. Die Seiten selbst wirken ungelesen. Wirkt, als habe 
es ein Jahr in der Buchhandlung gestanden und sei dann anderweitig 
verkauft worden.

Bestellt habe ich über abebooks.de bei "Bestbuy Textbooks Australia". 
Nein, ich bekomme von keinem der beiden Provision, ich bin nur positiv 
überrascht.

Max

von lulzer (Gast)


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Ja danke für den link. Wenn ich keinstudent mehr bin werde ich mir den 
Schinken auch wohl anschaffen. Im Anhang ist auch ein lustiger Abschnitt 
zu der vonktion von Dipolen.

von Steffen (Gast)


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CE-LAB GmbH in Ilmenau (zertifiziert)
Hochschule für Telekommunikation Leipzig (1h ca 80€)

von lulzer (Gast)


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das ist ja echt n schnapper für 80€ :D

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


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Das ist auch mein Eindruck. Gängig sind Stundensätze im Bereich 110-130 
EUR, jedenfalls bei den Angeboten, die ich bisher habe.

Max

von Dumdi D. (dumdidum)


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Max G. schrieb:
> Letztendlich muss sowieso ich den Kopf für den CE-Kleber hinhalten. Das
> Labor ist für CE ja kein TÜV, der ein amtliches Siegel erteilt, sondern
> kann nur für ein einzelnes Gerät sagen, dass es innerhalb der
> Spezifikation liegt. Eine definitive Entscheidung obliegt der BNetzA,
> die aber nach meinem Verständnis nur im Verdachtsfall tätig wird.

Gibt aber schon Unterschiede. Selbst wenn später eine Nichtkonformität 
festgestellt wurde, kann dann durch Vorlage der Prüfprotokolle ja die 
Konformitätsvermutung nachgewiesen werden. Sollte es keine 
Prüfprotokolle geben kann die Sache schlechter (im Sinne von Strafen) 
ausgehen.

von Schreiber (Gast)


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Dumdi Dum schrieb:
> Sollte es keine
> Prüfprotokolle geben kann die Sache schlechter (im Sinne von Strafen)
> ausgehen.

wirkliche Strafen sind hier nicht zu erwarten, denn sonst gäbe es weder 
Plasmafrnseher noch Powerline-Adapter.

von thomas (Gast)


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Netzgebundene Störungen kann man prima und preisgünstig wegfiltern, 
zumal es hier um sehr kleine Leistungen geht. Wir haben das schon 
zahlreichen Geräten wie folgt erfolgreich gelöst:

DC-Netz: Varistor -> Ferrite in + und - -> Keramikkondensator -> 
stromkompensierte Drossel -> Keramikkondensator -> Ferrite in + und -> 
Suppressordiode -> Verbraucher.

Die Drossel darf nur bis zu 1/4 ihrer Strombelastbarkeit genutzt werden. 
L ca. 1 mH*2, Kondensator ca. 10 µ/50 V.

Die Wirksamkeit des Filters kann man mit LT Spice simulieren: Storung 
sekundär mit gewünschter Frequenz aufbringen und sehen, was primär 
rauskommt. Bisschen mit Bauteilewerten spielen und dann ist das gut.

Die fertige Schaltung kann man mit einem Oszi grob auf Tauglichkeit 
prüfen: Mit Linearnetzteil die Schaltung versorgen. Es dürfen primär nur 
Störungen von einigen mV ankommen, dann ist alles OK.

Möglicherweise, und das möchte ich gar nicht bestreiten, muss man nicht 
für jede Schaltung den Aufwand treiben und käme mit weniger Bauteilen 
aus. Andererseits ist es ein Scheissgefühl, im EMV-Labor zu stehen und 
die Büx fällt duch und man muss auf eine vollgepackten Platine mit 
winzigen Bauteilen improvisieren. Dann lieber auf der sicheren Seite.

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


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Nach einer blutigem Nase im EMV-Labor nun auch noch meine 2ct als 
Threaderöffner. Ich lasse mich auch gerne korrigieren, ich gebe nur 
wieder, was ich die letzten Wochen schmerzhaft gelernt habe.

Ich bin weitgehend der gleichen Ansicht wie Thomas, auch wenn je nach 
Gerät und Markt das präventive Verteilen von Ferriten und 
Gleichtaktdrosseln (= common mode chokes = stromkompensierten Drosseln) 
die Stückkosten zu sehr in die Höhe treiben kann. Das muss aber jeder 
für sich entscheiden.

Für das erste Testen im eigenen Labor ist ein ordentliches Oszi schon 
mal ganz hilfreich. Um etwas einigermaßen Nachvollziehbares zu sehen, 
sollte man jedoch wenigstens die Netznachbildung emulieren, ich habe mir 
dazu eine 50µH-Luftspule gewickelt und direkt hinter der 
Spannungsversorgung eingeschleift.

Die stromkompensierte Drossel hilft nur gegen Common-Mode-Störungen, 
d.h. wenn die ganze Schaltung gegenüber Erdpotenzial hin und her 
wackelt. Bei Differential-Störungen, d.h. zu stark pulsförmiger 
Stromaufnahme z.B. durch Schaltregler oder Digitalschaltungen, hilft sie 
nichts. Hier hilft nur, zum einen mit Kondensatoren ordentlich 
abzublocken und ggf. HF-Anteile mit Ferriten vollends wegzufiltern.

Gruß,

Max

von thomas (Gast)


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