Liebe Experten,
ich habe ein elektronisches Gerät für Forschungseinrichtungen (also
Gewerbe) entwickelt, welches ich gerne verkaufen möchte. Dafür benötige
ich ja neben WEEE (die Halsabschneider) und RoHS noch CE, welches sich
in meinem Fall auf EMV beschränkt, da ich das externe Netzteil nicht
mitverkaufen werde. Da ich vor dem ersten verkauften Gerät die Prüfungen
sozusagen privat bezahlen muss, würde ich gerne die Kosten dafür gering
halten. Daher würde mich dahingehend über ein paar Tips freuen, was ich
alles schon im Vorfeld erledigen/beachten sollte, um alles möglichst
reibungsfrei über die Bühne zu bekommen.
Bei der Entwicklung habe ich jedenfalls schon sehr viel Zeit in die
Beseitigung potentieller EMV-Probleme gesteckt, d.h. bei der Platine,
Alu-Gehäuse usw. Getestet habe ich mangels Equipment leider bisher
nichts, es ist also nicht auszuschließen, dass es bei der Prüfung böse
Überraschungen gibt. Kann man mit einfachen Methoden schonmal ein paar
potentielle Probleme ausschließen? Ich habe jedenfalls außer einem
Oszilloskop bisher keine Messgeräte.
Da das Netzteil nicht mitgeprüft wird, habe ich gelesen, sollte man ein
möglichst störfreies anschließen. In meinem Fall müsste das das ein
gebräuchliches 12VDC 1A Netzteil. Kann man davon ausgehen, dass die
stinknormalen ~20€ Schaltnetzteile von Conrad o.Ä. dafür gut genug sind,
oder sollte man höherwertige nehmen? Hat jemand eine konkrete
Empfehlung?
Mein Gerät hat mehrere 50 Ohm BNC-Ausgänge, müssen/sollten die beim Test
offen, direkt terminiert, oder irgendwo angeschlossen sein? Es ist auch
ein Ethernet-Anschluss vorhanden, muss der betrieben werden?
Sollte man zu so einem Test außer dem Gerät noch irgendwas mitbringen,
also Ersatzgeräte, Lötequipment, Ferrite o.Ä., um eventuell kurzfristig
noch irgendwas beheben zu können? Das wird mir das Labor sicher dann
auch sagen, aber vor allem Ersatzgeräte würden ziemlichen Vorlauf
benötigen.
Ist es notwendig selber alle Richtlinien, nach denen geprüft wird,
herauszusuchen, oder können einem die Labore das für einen geringen
Preisaufschlag sagen? Ich vermute mal, dass sie sich gut damit
auskennen, und die ganzen Dokumente dazu eh schon haben. Ich hatte mal
angefangen mich in die EMV-Richtlinien einzulesen, was mich ziemlich an
die Grenzen des Wahnsinns getrieben hat. Daher wäre mir das tatsächlich
einen Aufpreis wert. Der Psychologe wäre andernfalls wahrscheinlich auch
nicht billiger.
Gibt es sonst noch etwas, das ich beachten sollte?
Super, danke, das macht Sinn. Ich hatte gehofft, dass es für die ein
Aufwand von 10 Minuten wäre die Normen zusammenzustellen. Aber
vermutlich gibt es dafür einfach zu viele...
Alle Ein- und Ausgänge, die nicht gebraucht werden, so herrichten, dass
nix kaputt gehen kann. Abdeckkappen aus Kunststoff, wo es nur geht.
Die Ausrüstung des Labors musst du erfragen, viele sind für Elektronik
ungenügend eingerichtet.
Ohne Equipment kannst du nicht viel selbst testen. Evtl. sendendes
Mobiltelefon in die Nähe halten, darf das Gerät nicht stören.
Ein erster Schritt wäre es, überhaupt ein vernünftiges Labor zu finden,
das auch Beratungsleistungen anbietet und nicht nur stur nach Norm
abprüft - das gibt es leider auch.
ths schrieb:> Alle Ein- und Ausgänge, die nicht gebraucht werden, so herrichten, dass> nix kaputt gehen kann. Abdeckkappen aus Kunststoff, wo es nur geht.
Wegen Surges, nehme ich an, oder? Müssen die Kappen dann später Teil des
Geräts sein, also beiliegen?
Die fehlt offenbar Wissen und Erfahrung, das ist kein Problem kostet
aber Geld. EMV Labore sind meist recht praktisch veranlagt. Die haben
Normen, Lötstationen, Klappferrite, Nahfeldsonden usw. alles da. Wenn Du
das brauchst, klingelt halt deren Kasse weil deine Belegung des
Messplatzes + Messknecht lange dauert. Ist Lehrgeld, musst du durch.
Stell dich darauf ein, geht nicht zu vermeiden. Vorher sprechen hilft
wenigstens grobe Fehler zu vermeiden.
Harmonisierter Norman schrieb:> Da das Netzteil nicht mitgeprüft wird, habe ich gelesen, sollte man ein> möglichst störfreies anschließen.
Für alle Anschlüsse des Gerätes gilt: Sie müssen so geprüft werden
müssen, das es der ungünstigsten Betriebsform entspricht. Sprich die
erwarteten Störaussendungen auch wirklich vorhanden sind, Störfestigkeit
auch wirklich geprüft wird.
Das schliesst auch das Netzteil ein, gilt aber für alle gleich. Da dein
Gerät anzunehmenderweise an allen Netzteiltypen gleichviel Störungen
produziert nimmst Du selbstverständlich ein linear geregeltes
Labornetzteil für den Test, gerne auch hinter einem Trenntrafo und
nichts was irgendwie taktet.
Einschränkend: Nicht jeder Betriebsfall ist sinnvoll prüfbar. Wenn ein
Motor nur 1/10s zum hochlaufen braucht, ist die Beschleunigungsrampe
hinsichtlich ihrer Aussendungen nicht kontrollierbar, dafür dauert ein
Messzyklus viel zu lange. Eine Lampe die dauernd AN-Dimmer-AUS kann wird
man aber immer im Dimmer Modus testen.
Ersatzmaterial: Kommt drauf an was Du vor hast. Messung der
Störaussendungen muss dein Gerät so können, da geht nichts kaputt. Burst
und Surge bleibt Dir mit externem Netzteil wohl erspart. ESD könnte noch
was kaputt gehen, ist aber wenn du deine Hausaufgaben gemacht hast eher
selten. Displays können da heikel sein. Immunität führt meist "nur" zu
Fehlfunktionen wobei das natürlich sehr davon abhängt was genau dein
Produkt ist.
viel Erfolg
hauspapa
ths schrieb:> Die Kappen müssen mitgeliefert werden. Ohne Kappen werden die> KOntakte> mit der Entladepistole gequält.>> Lass dich beraten.
Ah, okay, dann kann ich ja mal vorsorglich welche mitnehmen und als
Bestandteil deklarieren, wenn es mit ESD an den Anschlüssen Probleme
geben sollte.
S. K. schrieb:
> Ersatzmaterial: Kommt drauf an was Du vor hast. Messung der> Störaussendungen muss dein Gerät so können, da geht nichts kaputt. Burst> und Surge bleibt Dir mit externem Netzteil wohl erspart. ESD könnte noch> was kaputt gehen, ist aber wenn du deine Hausaufgaben gemacht hast eher> selten. Displays können da heikel sein. Immunität führt meist "nur" zu> Fehlfunktionen wobei das natürlich sehr davon abhängt was genau dein> Produkt ist.
Ein Display mit kapazitivem Touchscreen ist tatsächlich vorhanden.
Sollten die nicht wegen des Glases bzw. der Kunststoffabdeckung
geschützt sein? Die Ein- und Ausgänge sind jedenfalls alle zusätzlich
mit Überspannungsschutzdioden bestückt, ESD wird dann hoffentlich kein
Problem werden.
Vielen Dank schonmal für die ganzen Hinweise, das weiß ich sehr zu
schätzen. Es ist alles relativ unübersichtlich (und wird schnell teuer),
wenn man nicht aus dem Feld kommt.
Wenn du mehr Infos zu deinem Gerät lieferst, könnten wir dir besser
helfen.
1) Mach dich vertraut welche Produktnormen, Grenzwerte anzuwenden sind.
2) Mach dich schlau wie man die Messung durchführt. Auch die Profis
machen mal was falsch (hatte ich schon bei 2 EMV Laboren)
3) Analysiere mögliche Problemquellen und sei vorbereitet dort geeignete
Maßnahmen anzuwenden.Z.B. bei einer 2lagigen Platine würde ich auch eine
mit 4 Lagen erstellen und mitnehmen. Eine zweite Platine mit anderer
Bestückung vorbereiten, etc.
4) Nehme alles mit.
Harmonisierter Norman schrieb:> Gibt es sonst noch etwas, das ich beachten sollte?
Falls dabei Software ist, die IOs schaltet: bei manchen Mikrocontrollern
kann man die Flankensteilheit der Ausgänge per Software konfigurieren.
Da ist es im Hinblick auf EMV manchmal ganz dankbar, wenn man die
Flanken nur so steil einstellt wie wirklich nötig.
Eingebaute Funktionen zur Selbstdiagnose sind nicht nur bei EMV-Tests
hilfreich.
Bei den EMV-Geschichten werden vier Aspekte betrachtet:
- leitungsgebundene Störaussendungen
- feldgebundene Störaussendungen
- leitungsgebundene Störimmunität
- feldgebundene Störimmunität
Die Störaussendungen sind aus meiner Sicht die wichtigeren, da dort
Ärger von oben droht.
Harmonisierter Norman schrieb:> ich habe ein elektronisches Gerät für Forschungseinrichtungen (also> Gewerbe) entwickelt, welches ich gerne verkaufen möchte.
Das spräche für CISPR11/EN55011: Industrielle, wissenschaftliche und
medizinische Geräte - Funkstörungen - Grenzwerte und Messverfahren
Ansonsten schau mal hier, welcher Standard sonst für dein Gerät
zutreffen könnte:
https://www.tekbox.com/product/Which_standard_has_to_be_applied_for_my_product.pdf> da ich das externe Netzteil nicht mitverkaufen werde.
Macht zwar keinen guten Eindruck, würde aber die Messung der
leitungsgebundenen Störausstrahlung (150 kHz bis 30 MHz) ersparen, da
dein Gerät nur indirekt an das Niederspannungs-Versorgungsnetz
angeschlossen wird.
> Bei der Entwicklung habe ich jedenfalls schon sehr viel Zeit in die> Beseitigung potentieller EMV-Probleme gesteckt, d.h. bei der Platine,> Alu-Gehäuse usw.
Mit welchen Frequenzen wird denn intern gearbeitet?
Gehäuse sind tückisch, vor allem wenn Schlitze vorhanden sind.
Kommen Schaltregler zum Einsatz?
Wenn ja, sollten möglicherweise Ferrite/Filter eingesetzt werden, um die
dort entstehenden HF-Störungen zu reduzieren.
> Kann man mit einfachen Methoden schonmal ein paar> potentielle Probleme ausschließen? Ich habe jedenfalls außer einem> Oszilloskop bisher keine Messgeräte.
Man kann sich z.B. mit einem kleinen Kondensator am Tastkopf eine
Schnüffelsonde bauen. Damit kann man direkt über der Leiterplatte nach
Störfrequenzen suchen. Es erlaubt aber m.E. keine genaue Pegelbewertung.
Genauer geht es mit spezifizierten Nahfeldsonden:
https://de.wikipedia.org/wiki/Nahfeldsonde
Tekbox hat (etwas versteckt) recht anschauliche Application Notes zum
Thema:
https://www.tekbox.com/product/EMC_pre_compliance_testing.pdf
Manchmal werden Pakete angeboten, die einen Spektrumanalysator,
Nahfeldsonden und die Freischaltung der speziellen EMI-Filter enthalten.
(Suchbegriffe: EMC set, EMI bundle, EMC bundle)
Wenn man häufiger vorhat Geräte für den freien Markt zu entwickeln, kann
sich das aufgrund der reduzierten Besuche im EMV-Labor relativ schnell
armotisieren.
Bernd schrieb:> Wenn man häufiger vorhat Geräte für den freien Markt zu entwickeln, kann> sich das aufgrund der reduzierten Besuche im EMV-Labor relativ schnell> armotisieren.
Bei im Hause durchgeführten pre-compliance-Messungen ist zu
unterscheiden zwischen den leitungsgebunden (<30Mhz) und den
Feld-Störungen. HF-Schnüffelsonden mögen zwar zur Lokalisierung von
Störquellen taugen, aber inwieweit deren Betrag für das Gesamtfeld
relevant ist, zeigt sich doch erst bei der normgerechten Messung im
Feld. Im Verlaufe meiner 20-jährigen EMV-Praxis ist es mir nie gelungen
mit E- oder H-Feld SchnüffelSonden eine brauchbare Aussage über die
tatsächliche EM-compliance im Frequenzbereich oberhalb 30MHz zu treffen.
Und die Anschaffungskosten für konforme Feldmessungen
(Absorptionskammper, Antennen, Sender und Empfänger) sprengen rasch den
Rahmen des budgets.
Bei leitungsgebunden Störungen hat man durchaus eine Chance schon im
Hause nahe der Norm zu messen. Eine normgerechte Netznachbildung, ein
Spektrumanalyser und eine ESD Pistole als minimal-Ausstattung haben in
meiner Praxis schon etliche Tage im Labor eingespart. Störfestigkeit war
neben der Störaussendung eben auch immer ein Thema.
H. N. schrieb:> ths schrieb:>> Die Kappen müssen mitgeliefert werden. Ohne Kappen werden die>> KOntakte>> mit der Entladepistole gequält.>>>> Lass dich beraten.>> Ah, okay, dann kann ich ja mal vorsorglich welche mitnehmen und als> Bestandteil deklarieren, wenn es mit ESD an den Anschlüssen Probleme> geben sollte.
Wenn ein Anschluß außenrum aus Metall ist, das mit dem Gehäuse direkt
verbunden ist, wird keine ESD Enladung gemacht, weil davon ausgegangen
wird, dass erst der Metallkragen berührt wird.
Surge vermeidet man einfach, in dem man in die Doku reinschreibt, dass
die Leitungen kürzer als 10m sein müssen. Geschirmte und und direkt mit
dem (geerdeten) Gehäuse verbundene Leitungen (BNC, Ethernet) machen
allerdings selten Ärger bei Surge.
Nop schrieb:> Falls dabei Software ist, die IOs schaltet: bei manchen Mikrocontrollern> kann man die Flankensteilheit der Ausgänge per Software konfigurieren.> Da ist es im Hinblick auf EMV manchmal ganz dankbar, wenn man die> Flanken nur so steil einstellt wie wirklich nötig.
Das ist ein guter Tip, das werde ich machen. Hatte erstmal alles auf
möglichst hohe Geschwindigkeit eingestellt, aber das werde ich mal nach
und nach herunterstellen.
Bernd schrieb:> Harmonisierter Norman schrieb:>> ich habe ein elektronisches Gerät für Forschungseinrichtungen (also>> Gewerbe) entwickelt, welches ich gerne verkaufen möchte.> Das spräche für CISPR11/EN55011: Industrielle, wissenschaftliche und> medizinische Geräte - Funkstörungen - Grenzwerte und Messverfahren>> Ansonsten schau mal hier, welcher Standard sonst für dein Gerät> zutreffen könnte:> https://www.tekbox.com/product/Which_standard_has_to_be_applied_for_my_product.pdf
Ah, super, das ist eine sehr schöne Übersicht!
Bernd schrieb:>> da ich das externe Netzteil nicht mitverkaufen werde.> Macht zwar keinen guten Eindruck, würde aber die Messung der> leitungsgebundenen Störausstrahlung (150 kHz bis 30 MHz) ersparen, da> dein Gerät nur indirekt an das Niederspannungs-Versorgungsnetz> angeschlossen wird.
Das stimmt schon, aber bevor ich noch auf Niederspannungsrichtlinie
prüfen muss...
Bernd schrieb:>> Bei der Entwicklung habe ich jedenfalls schon sehr viel Zeit in die>> Beseitigung potentieller EMV-Probleme gesteckt, d.h. bei der Platine,>> Alu-Gehäuse usw.> Mit welchen Frequenzen wird denn intern gearbeitet?> Gehäuse sind tückisch, vor allem wenn Schlitze vorhanden sind.> Kommen Schaltregler zum Einsatz?> Wenn ja, sollten möglicherweise Ferrite/Filter eingesetzt werden, um die> dort entstehenden HF-Störungen zu reduzieren.
Es sind Oszillatoren mit 25MHz eingebaut, die PLLs der Chips liegen bei
50MHz, 200MHz und 400MHz. Außerdem gibt es noch einen Boost-Converter
für ein Display bei 1MHz, der wahrscheinlich alles andere in den
Schatten stellt. Er ist immerhin genau nach dem Layout im Datenblatt
aufgebaut. Schlitze sind eigentlich nur minimal vorhanden, allerdings
bietet das Display wahrscheinlich eine großes Leck, auch wenn die
Rückseite aus einem Blech besteht. Ferrite (SMD) sind bisher nur an den
analogen Spannungsversorgungen der Chips, falls vorhanden, sonst aber
keine.
AufArbeit schrieb:> Wenn ein Anschluß außenrum aus Metall ist, das mit dem Gehäuse direkt> verbunden ist, wird keine ESD Enladung gemacht, weil davon ausgegangen> wird, dass erst der Metallkragen berührt wird.
Das wäre natürlich toll, da dann quasi alle Anschlüsse wegfallen würden.
Muss dann überhaupt noch ESD getestet werden, oder kann man den Test
dann komplett wegargumentieren?
D. C. schrieb:> 1) Mach dich vertraut welche Produktnormen, Grenzwerte anzuwenden sind.>> 2) Mach dich schlau wie man die Messung durchführt. Auch die Profis> machen mal was falsch (hatte ich schon bei 2 EMV Laboren)
Wäre wohl besser. Dann muss ich mich wohl doch mal für ein Wochenende am
Beuth-Infopoint festketten lassen.
H. N. schrieb:> Das wäre natürlich toll, da dann quasi alle Anschlüsse wegfallen würden.> Muss dann überhaupt noch ESD getestet werden, oder kann man den Test> dann komplett wegargumentieren?
Natürlich muss direkte und indirekte Entladung auf Gehäuse und sonstige
Teile am Gerät getestet werden. Mit Displays habe ich allerdings keine
Erfahrung (gerade wenn die Touch-Dinge unterstützen). Könnte
Fehlbdienungen auslösen, die nicht zum Absturz des Geräts führen dürfen
(je nach Störkategorie).
Nach über 15 Jahren EMV kann ich sagen, dass man da schon viel Aspekte
im Entwicklungsprozess berücksichtigt, entwicklungsbegleitend testet und
trotzdem finden sich im Labor noch Probleme.. Wenn man meint mit einem
"fertig entwickelten" Produkt nur noch "eben" die EMV Prüfung machen zu
wollen - das wird meistens nix bzw. teuer.
Was mir beim beim Lesen des Threads so dazu einfällt:
- Netzteil hat CE. Alles toll. Sobald ein Produkt angeschlossen ist,
überschreitet man Du die leitungsgeführten Grenzwerte....ja kommt auch
bei Markennetzteilen vor.
- Display.. Oh, je nach Pixeltakt/Flakensteilheit und Art der Leitungen
kann das prima vorn aus dem Display rauspfeifen. Ein Metalgehäuse ist da
kein Garant für niedrige Abstrahlwerte.
- Quarze und Oszilatoren? Kann bei der Abstrahlung auch Probleme machen.
Schmalbandig ist eh Mist und der Avg Wert sinkt nicht :-(
- Schonmal die Kiste an einen Burst Simulator angeschlossen?
- Touch und ESD?
- Die Empfehlungen in den Datenblättern sind nicht immer das ideale was
EMV angeht.
Ich habe hier mittlerweile Equipment wie
Burst-/Surgegenerator/Messempfänger/Netznachbildung/Verstärker/CDNs etc.
stehen und kann da recht ruhig zum Test fahren. Da kann ich
entwicklungsbegleitend viel machen und habe schon viele Laborstunden
eingespart. Gerade wenn es um Abstrahlung geht. Vieles ist da auch
ausprobieren, jedes Gerät ist anders.
Mit Nahfeldsonden bin ich auch selten weitergekommen. Als erster Test
nutze ich nur Burst. Wenn das EUT da vernümpftig arbeitet, kann man sich
mit anderen Tests beschäftigen...
tnzs schrieb:> Was mir beim beim Lesen des Threads so dazu einfällt:
Ohje, das klingt ja alles etwas deprimierend. Dann wird es wohl doch
noch deutlich komplizierter und teurer werden. :-(
tnzs schrieb:> - Display.. Oh, je nach Pixeltakt/Flakensteilheit und Art der Leitungen> kann das prima vorn aus dem Display rauspfeifen. Ein Metalgehäuse ist da> kein Garant für niedrige Abstrahlwerte.
Meinst du die internen Leitungen des Displays? Das wäre jedenfalls ein
ziemliches Problem. Die internen sind vom Prozessor zum Stecker ca. 6cm
lang, alle direkt über der Massefläche. Das Kabel ist etwa 3cm lang. An
beiden werde ich nicht viel machen können. Die 24-bit-Leitungen werden
mit 8MHz betrieben, niedriger würde es flackern, die langsamst möglichen
Flanken werde ich mal testen müssen.
tnzs schrieb:> - Quarze und Oszilatoren? Kann bei der Abstrahlung auch Probleme machen.> Schmalbandig ist eh Mist und der Avg Wert sinkt nicht :-(
Es sind drei 25MHz Oszillatoren (ECS-3225S) vorhanden. Ich habe extra
für jeden Chip einen eingebaut, damit die Leitungen möglichst kurz
gehalten werden können (je <5mm). Einen könnte ich davon durch einen
internen Oszillator des Chips ersetzen.
tnzs schrieb:> - Touch und ESD?
Ist das so ein Problem? Ich hätte erwartet, dass die Display-Module so
konstruiert sind, dass sie sowas aushalten. Wäre natürlich seehr
unschön, wenn sie das nicht tun.
Das Display: https://www.mouser.de/ProductDetail/891-MOPTFT48027243G
Generell bin ich davon schon ziemlich genervt, weil das Datenblatt
unvollständig ist, für den Touch-Controller gibt es kein offiziell
herunterladbares Datenblatt, und die Pinbelegung im Datenblatts stimmt
nicht (!!!). Naja, ich werde es wohl darauf ankommen lassen müssen.
tnzs schrieb:> - Die Empfehlungen in den Datenblättern sind nicht immer das ideale was> EMV angeht.
Das ist wahr, ich habe allerdings auch versucht auch etwas mitzudenken.
Kann natürlich sein, dass das kontraproduktiv war ;-)
Jedenfalls ist die Schaltschleife so klein wie es die Bauteile erlauben,
und alles über der Massefläche.
Wie bekommen denn überhaupt die großen Unternehmen ihren ganzen Kram
durch die Prüfungen? Die meisten kommerziellen Geräte haben doch
nichtmal ein Metallgehäuse und die billigsten, unterdimensionierten
Komponenten.
H. N. schrieb:> Wie bekommen denn überhaupt die großen Unternehmen ihren ganzen Kram> durch die Prüfungen? Die meisten kommerziellen Geräte haben doch> nichtmal ein Metallgehäuse und die billigsten, unterdimensionierten> Komponenten.
Multi-layer PCBs mit GND, 3V3, 1V8,1V2 - plane.
SMD Ferrite und Block-Kondensatoren an den richtigen Stellen.
Geschulte Layouter.
Erhoff Dir nicht allzuviel von einem Metallgehäuse - außer es ist
HF-dicht.
Mark S. schrieb:> Multi-layer PCBs mit GND, 3V3, 1V8,1V2 - plane.> SMD Ferrite und Block-Kondensatoren an den richtigen Stellen.> Geschulte Layouter.> Erhoff Dir nicht allzuviel von einem Metallgehäuse - außer es ist> HF-dicht.
Layout ist Vierlagig, ich habe mich ziemlich bemüht, dass alle Signale
sauber über die Ground-Bezugsebene laufen. Kondensatoren habe ich an
jedem Versorgungspin in <5mm 100nF und 1uF, etwas mehr als von den
Chipherstellern vorgeschlagen. Das Gehäuse (MultipacPRO von Schroff)
soll 20dB bei 2GHz abschwächen, da gäbe es allerdings noch einen
EMV-Dichtsatz. Ich habe leider keine Vorstellung ob das Notwendig ist.
Ein Alugehaeuse ist, naja, ... man muss beachten, dass ein Eloxiertes
nicht leitet. Es gibt chromatierte, bei welchen die Oberflaeche leitet,
und dann benoetigt man den HF Dichtsatz, mit Lippen, und Schnueren.
Ein Display ist auch immer ein Problem. Weil die Glasoberflaeche
durchlaesst. Und zwar rein wie raus. Die HF Richtlinie geht bis 3GHz,
entsprechend 10cm Wellenlaenge. Bedeutet die Welle kommt sehr gut rein
und raus.
Also sind 4 Lager nicht - schon auf der guten Seite - sondern erst ein
Anfang. Ein 3cm langer Draht ist schon eine gute Antenne. Bedeutet die
displayleitungen muessen abgeblockt und gefiltert werden, bedeutet, man
nimmt deren Datenrate moeglichst runter. ich empfehle die 0603 Ferrite
mit 600 Ohm bei 100MHz als ersten Anfang.
Und ja, die EMV Anforderungen sollen ab Beginn der Entwicklung beachtet
werden, nachher wird nichts mehr.
Joggel E. schrieb:> Also sind 4 Lager nicht - schon auf der guten Seite - sondern erst ein> Anfang. Ein 3cm langer Draht ist schon eine gute Antenne. Bedeutet die> displayleitungen muessen abgeblockt und gefiltert werden, bedeutet, man> nimmt deren Datenrate moeglichst runter. ich empfehle die 0603 Ferrite> mit 600 Ohm bei 100MHz als ersten Anfang.
Die Ferrite führen doch nur dazu, die Flankensteilheit zu begrenzen umd
eventuell externe Störungen zu filtern. Ist es da nicht ausreichend im
Chip (STM32H7) die niedrigstmögliche Flankensteilheit einzustellen? Ich
habe bisher in keinem Referenzlayout Ferrite an den 24 Leitungen
gesehen, scheren die sich einfach nur nicht um EMV? Naja, 24 Ferrite
zusätzlich einzubauen sollte kein Problem sein.
Joggel E. schrieb:> Und ja, die EMV Anforderungen sollen ab Beginn der Entwicklung beachtet> werden, nachher wird nichts mehr.
In der Hinsicht habe ich versucht mich in das Thema einzuarbeiten und
alles nach meinem bestem Wissen zu berücksichtigt. Es gibt aber offenbar
immer noch Punkte, bei denen mir das Ausmaß an potentiellen Problemen
noch nicht bewusst war. Das lässt sich aber ja alles im Vorfeld der
Prüfung noch beheben. Es ist einfach schwierig wenn man unerfahren ist
und nicht messen kann.
Joggel E. schrieb:> Die HF Richtlinie geht bis 3GHz,
nö, die geht bis 300GHz
H. N. schrieb:> Es ist einfach schwierig wenn man unerfahren ist> und nicht messen kann.
So ist es. Wirklich lernen wirst Du erst im Labor.
Nein, die Ferrite benoetigst du gegen auch eingekoppelte Stoerungen.
Wenn der Draht dann eben ploetzlich 600 Ohm hat kommt weniger durch,
resp der Kondensator with effektiver.
Pandur S. schrieb:> ich empfehle die 0603 Ferrite> mit 600 Ohm bei 100MHz als ersten Anfang.
Ganz gefährliches Eisen. Geht ganz schnell in Resonanz auf
Datenleitungen bei falscher Bauteilauswahl ohne Last. Widerstände am
Treiber sind da die bessere Wahl. Wenn das nicht reicht: Widerstand und
Ferrit in Reihe. Auf Datenleitungen immer abwechselnd Datenleitung und
Masse legen bei HF-Signalen, das bringt viel. Grundsätzlich ist
Masseplane das wichtigste im Design. ESD reicht eine normale
bidirectionale TVS-Diode. Surge sind da schon unangenehmer. Lange
Datenleitungen galvanisch trennen. Ferrite sind in Lastleitungen z.B. am
Oszillator oder Mirkocontroller an der Störquelle auch ein guter Start,
kann man dann entspannt nullen und so verschiedene Prüflinge aufziehen.
Mich würde eine anständige, günstige Netznachbildung mit BNC Abgriff
interessieren für Leitungsgebundene Störaussendungen.
Macher schrieb:> Grundsätzlich ist> Masseplane das wichtigste im Design.
Da muss man aber auch gründlich aufpassen dass man sich keine
Erdschleife einbaut.
Sigma schrieb:> Da muss man aber auch gründlich aufpassen dass man sich keine> Erdschleife einbaut.
Nenn mal ein Beispiel wie man das auf einem PCB hinbekommt.
Macher schrieb:> Grundsätzlich ist> Masseplane das wichtigste im Design.
Grundsätzlich ist es für EMV das Wichtigste seine Störer zu kennen,
Signale nicht schneller zu machen als sie sein müssen, Störungen dort zu
bekämpfen wo sie entstehen, sie an der Ausbreitung zu hindern und
Maßnahmen entsprechend des Störspektrums zu verwenden.
Eine Massefläche falsch eingesetzt kann alles schlimmer machen.
Richtig verwendet vieles besser.
Ohne zu verstehen wie welche Störungsart entsteht und wie EMV gerechtes
Layout aussieht, gibt es keine richtige Antwort.
Eine schlechte Schaltung kann auch das beste Layout nicht gesundbeten.
Ein DCDC Wandler hat andere Probleme als ein high speed Bus.
Pauschale Antworten sind zuverlässig pauschal falsch.
Aber der TO hat sein Problem wohl schon vor Jahren gelöst.
Max M. schrieb:> Grundsätzlich ist es für EMV das Wichtigste seine Störer zu kennen,> Signale nicht schneller zu machen als sie sein müssen, Störungen dort zu> bekämpfen wo sie entstehen, sie an der Ausbreitung zu hindern und> Maßnahmen entsprechend des Störspektrums zu verwenden.>> Eine Massefläche falsch eingesetzt kann alles schlimmer machen.> Richtig verwendet vieles besser.> Ohne zu verstehen wie welche Störungsart entsteht und wie EMV gerechtes> Layout aussieht, gibt es keine richtige Antwort.> Eine schlechte Schaltung kann auch das beste Layout nicht gesundbeten.> Ein DCDC Wandler hat andere Probleme als ein high speed Bus.> Pauschale Antworten sind zuverlässig pauschal falsch.
Da geb ich dir grundsätzlich Recht. Rein physikalisch gilt, dass eine
Leiterbahn, die nicht vom Bezugspotential umgeben ist immer mehr
strahlt, als eine die eingekesselt liegt. Erdschleifen kenne ich nur von
nicht galvanisch getrennten BUS-Systemen über längere Strecken oder
Analogtechnik auf dem Kopf. Nicht aber auf einer Leiterplatte.
@T0:
Ein wenig aus der Praxis: Wenn einem ein Steuergerät zum "EMV Testen"
ohne weitere technische Unterstützung auf den Tisch gelegt wird dauert
es erst mal ziemlich lange bis man das und dessen Funktionsumfang
durchschaut hat (kostet Halsabschneiderzeit)... Gibt es bei dir
verschiedene Testmodes zu testen oder säuselt das Gerät immer gleich vor
sich hin?
Oh oh oh, oh - Das wird teuer
Solange dein Gerät nicht Funkt werden die schon erwähnten Punkte
abgetestet
- leitungsgebundene Störaussendungen
- feldgebundene Störaussendungen
- leitungsgebundene Störimmunität
- feldgebundene Störimmunität
- ESD
feldgebundene Störaussendungen
Dein Gerät muss so tun, als würde es arbeiten. Möglichst alle
Schnittstellen bediene und irgendwelche Pseudodaten aussenden. Display
gerne zyklisch beschreieben. Einfach möglichst viel Stress machen, so
wie es nachher auch im Feld vorkommen würde. Dann kommt dein Gerät in
eine Messkammer und wir per Drehteller bewegt. Gemessen wir zum Beispiel
von 30 MHz bis 6 GHz. Dauert pro Test so ungefähr 6 Stunden. Mit Aufbau
und Auswertung ist da schnell der erste Tag rum, wenn alles auf Anhieb
klappt. Die BNC Buchen würde ich direkt Terminieren. Netzwerkkabel kurz
und abschließen. Ordentlich geschirmtes Verwenden. Netzteil kommt
außerhalb der Kammer und kann ein Labornetzteil sein.
leitungsgebundene Störaussendungen
Gleiches Spiel bezüglich Betriebmodi. Andere Messmethode. Braucht gute 4
Stunden.
leitungsgebundene Störimmunität
Dafür braucht das Labor ein Kriterium, ab wann dein Gerät nicht mehr
richtig funktioniert. Wir machen sowas über Bit Error Rate Messungen auf
den Schnittstellen, im Hintergrund laufenden Überwachungsroutinenen,
etc. Also mittels Spezialsoftware und logging Funktionen, die sonst
deaktiviert sind. Du musst bedenken, der Betreuer im Labor hat keine
Ahnung von deiner magischen schwarzen Kiste. Daher muss das System für
DAUs zu nutzen sein.
Hier kann man auch tricksen. Kabel unter 3 Metern werden nicht
berücksichtig. Wenn du im Handbuch angibst, dass das Kabel x-y nicht
länger als 2,99 Meter sein darf, wird die entsprechende Schnittstelle
nicht getestet. Der Test geht etwas schneller. Meist so um die 2 Stunden
pro Durchlauf.
eldgebundene Störimmunität
Gleiches Spiel wie bei der Kabelgebundenen Variante, nur wieder in
Schirmkammer und auf Drehteller. Auch dort brauchst du eine Erkennung
des Fehlerzustandes. Idealerweise kannst du irgendwie einen Bezug zur
Sendefrequenz herstellen. Zeitstempel, etc. Je nach Norm wird dein Gerät
zum Beispiel mit 10 V / m beaufschlagt und wieder der Frequenzbereich
von 30 MHz bis 6 GHz abgetestet. Das dann in 90° Schritten und für
Vertikale und Horizontale Polirisation. Dauert dann auch wieder einen
ganzen Tag.
Somit braucht du mindestens 3 Tage im Labor, wenn alles gut Vorbereitet
ist und auf anhieb läuft. Da du das zum ersten mal machst, würde ich
micht auf rege Diskussionen und 5 Tage einstellen. Ich würde sogar etwas
mehr Geld in die Hand nehmen und sich vorher einmal ordentlich beraten
lassen. Ist immer noch günstiger, als die Messungen abzubrechen und
wiederkommen zu müssen.
@ H. N.
Die offizielle EMV-Normenliste, in der du nachschauen kannst, in welche
Norm dein Produkt fällt, findest du hier:
https://ec.europa.eu/docsroom/documents/37903
Dein Gerät ist für Labore. Vermutlich ist dein Gerät somit auch ein
Laborgerät und fällt in dem Fall vermutlich unter die EN 61326-1.
Wichtig, bei Medizingeräte und ebenso bei Produkten mit Funk gelten
andere Richtlinien.
EMV-Maßnahmen im Gerät (z.B. SMD-Ferrite oder Blockkondensatoren) sollte
man im Layout vorsehen. Die Bauteile brauchen ja nicht bestückt werden,
bzw. werden durch 0 Ohm Widerstände ersetzt. Gibt es ein EMV-Problem,
können ruckzuck EMV-Maßnahmen nachgerüstet werden und es bedarf auch
keine nachträglichen Änderungen des Platinenlayouts.
Sind alle an das Gerät angeschlossene Leitungen kürzer als 3 m, so
fallen viele EMV-Prüfungen weg.
Normen sind teuer, dennoch solltest du dir die EMV-Norm für dein Produkt
anschaffen.
Ich würde als ersten Schritt nur die gestrahlte Emission deines Gerätes
in einem EMV-Labor prüfen. Wenn die Aussendung zu hoch ist, kannst du
recht leicht im Labor rausbekommen, ob eine Leitung dies verursacht,
indem du die entsprechende Leitung abziehst, oder mit einer
Absorberzange versiehst. Solche Absorberzangen sind im EMV-Labor
vorhanden (z.B. MDS21).
Bereite EMV-Maßnahmen vor. Alles was du basteln musst, weil es nicht
vorbereitet ist, kostet im EMV-Labor Zeit und somit richtig Geld.
Besorge dir also auch einen Gehäusedichtungssatz. Sollte also das
normale Gehäuse nicht ausreichen, lässt sich der Dichtungssatz im
EMV-Labor vor Ort nachrüsten.
Vorne wurde dir Reichl-EMV genannt. Ich kenne Günter Reichl. Die
Erfahrungen liegen aber schon 15 Jahre zurück. Günter Reichl hat damals
bei mir den Eindruck hinterlassen, dass sein Fokus darauf liegt, mit dem
Kunden zusammen das Produkt EMV gerecht hinzubekommen, also konnte der
Kunde von seinem Wissen profitieren. Das ist nicht in allen Laboren so.
Wenn du also in der Nähe von Berlin ansässig bist und Günter Reichl
immer noch selbst sich um alles kümmert, kannst du dich ja mal als
Reichl-EMV wenden. Ich vermute, das Labor ist auch nicht so teuer, eben
auch, weil das Labor nicht akkreditiert ist. Um aber das Gerät EMV
gerecht zu bekommen, ist das Labor trotzdem ein guter Ansprechpartner.
Die endgültigen EMV-Prüfungen lässt du dann eventuell in einem anderen
akkreditierten Labor durchführen. Da aber keine Probleme zu erwarten
sind, fallen die teuren Ehrenrunden weg.
Gruß
Uwe
