Forum: HF, Funk und Felder Leitungsgeführte Störungen in der Realität DIN EN 61000-4-6


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von D. C. (gnd)


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Hallo Experten,

ich teste mein Gerät auf leitungsgeführte Störfestigkeit (DIN EN 
61000-4-6). Laut Norm simuliert dieser Test HF-Funkanlagen in der Nähe, 
welche auf Leitungen einkoppeln und somit das Gerät stören.
Der Test wird im Frequenzbereich 10kHz bis 80MHz durchgeführt mit 80% 
amplitudenmoduliertem 1kHz Signal.
Jetzt sehe ich in meinen Gerät, welches die Einhüllende misst, den 1kHz 
Sinus im Ausgangssignal.
Nun könnte ich genau diesen 1kHz Sinus rausfiltern, um den Test zu 
bestehen, nur da ergibt sich folgende Frage:
Wie sieht es in der Realität aus? Was sind so die typischen Störer? Und 
woher kommen die 1kHz AM? Sind diese Störer ständig an oder wechseln sie 
zw. an und aus?

Danke im Voraus.

von Oli (Gast)


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D. C. schrieb:
> Nun könnte ich genau diesen 1kHz Sinus rausfiltern, um den Test zu
> bestehen
Das wäre dann die "VW-Lösung". Filtern musst du die Störfrequenz(en) 
selbst, nicht das Symptom.

Für die conducted immunity geht man üblicherweise davon aus, dass ein 
Störer ständig vorliegen kann. Der Bereich deckt u.A. auch diverse 
"genutzte" Frequenzbereiche ab (z.B. mal nur AFU: 
https://www.darc.de/fileadmin/filemounts/referate/hf/Region_1_Bandplan_2Seiten_farbig_deutsch_01Juni2016_neu.pdf), 
d.h. du weißt eigentlich nicht, wie dein demoduliertes Signal aussieht.

Mit welcher Spannung prüfst du?

von D. C. (gnd)


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Danke für deine Antwort.
Ja, die Variante VW will ich natürlich nicht machen.
Für meine Probleme habe ich diverse Lösungen parat, nur meine Sorge ist 
halt durch diesen Test nicht alle realen Szenarien abzudecken und später 
im Feld Probleme zu bekommen. Jetzt könnte ich noch mehr aufmodulierte 
Frequenzen testen, aber macht das Sinn?

Oli schrieb:
> Mit welcher Spannung prüfst du?
12V

von Ham (Gast)


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Hallo

als Amateurfunker, und Hobbyelektroniker allerdings mit beruflichen 
Background (aber "nur" Facharbeiter)  und auch diversen 
Erfahrungsberichten z.B. hier im Forum gehört EMV zu den Bereichen wo 
Theorie und Praxis am wenigstens miteinander zu tun haben und viel auf 
Erfahrung und sinnvollen (also nicht blinden) Trail and Error basiert.
Zwar gibt es für alle Arten von Abstrahlungen und ungewollte 
Beeinflussungen   Theoretisch Erklärungen und und Gegenmaßnahmen - in 
der Praxis gibt es aber immer viele und undefinierbare Parameter und 
sich gegenseitig beeinflussende Vorgänge die nur sehr schwer bis 
unmöglich vorher zu erkennen sind.

Über belegbare(!), erklärende und funktionierende Gegendarstellungen und 
Beschreibungen aus der Amateur- und Profientwicklung würde ich mir 
freuen.

Jahrelange Erfahrung lasse ich mal nicht als echt Gegendarstellung 
gelten... ;-)

Ham

von Schwarzbeck (Gast)


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Ham schrieb:
> als Amateurfunker, und Hobbyelektroniker allerdings mit beruflichen
> Background (aber "nur" Facharbeiter)  und auch diversen
> Erfahrungsberichten z.B. hier im Forum gehört EMV zu den Bereichen wo
> Theorie und Praxis am wenigstens miteinander zu tun haben

Der angebliche Widerspruch zwischen Theorie und Praxis ist eine 
stereotyp abgebrachte Behauptung derer, die mit Theorie wenig am Hut 
haben, weil sie sie nicht verstehen.

von Mark S. (voltwide)


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Dieser Test simuliert die Störfestigkeit z.B. gegenüber herkömmlichem 
AM-Radio. Wenn das 1kHz-Signal demoduliert wird ist zu untersuchen 
welches Bauteil hier demoduliert. In Frage kommt jedes aktive Bauteil 
mit nichtlinearer Kennlinie, also Transistoren, Dioden, 
Operationsverstärker etc. In vielen Fällen stellt sich die 
Basis-Emitter-Strecke eines Transistors als Detektor heraus. Nachdem der 
Empfänger lokalisiert worden ist, kann man ihn HF-mäßig "immunisieren" 
oder "abdichten". Dies ist, wie schon erwähnt wurde, vor allem eine 
Frage der Erfahrung.

von Dumdi D. (dumdidum)


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61000-4-6 muss ja mit Kriterium A bestanden werden, das ist in Deinem 
Fall schlecht.

Hier mal so Pi mal Daumen:

Frage wäre auf welcher Leitung tritt das auf: Versorgungsleitung? Welche 
Versorgungsspannung? Dann Gegenmassnahmen egreifen, besseres Netzteil, 
schneller Spannungsregler oder so was.

Auf einer Messleitung? Dann differentielle Messung.

Bei einem Gerät, das zur Messung der Netzspannung da ist, und die 
Störgrösse eigentlich das gewünschte Messsignal ist? Dann gesundbeten 
(in der technischen Dokumentation und Handbuch daraufhinweisen, u.U. 
eine Kalibriermessung erlauben)

Schreib mal mehr Details.

von D. C. (gnd)


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Wie ich geschrieben habe, ich habe schon Lösungen parat und die 
Zusammenhänge sind verstanden, zumindest für den EMV Test im Labor. Nur 
was mich in der Wildnis erwartet da habe ich keine Ahnung von. Spätere 
Einsatzorte sind extrem hart, EMV-technisch gesehen.

von Dumdi D. (dumdidum)


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Was bedeutet emv technisch extrem hart. Einstrahlung wird ja oft 10V/m 
getestet, aber schon ein Handy hat 40V/m wenn man es auf den Prüfling 
drauflegt.

Lass Dir vom Kunden Messprotokomle geben, und gehe mit denen zu Deinem 
Labor und frag die, ob die solche Störungen +6dB einstellen können.

von Hans W. (Firma: Dipl.-Ing. Johann Maximilian W) (hans-)


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Hi!

Der Test fängt bei 150kHz und nicht bei 10kHz an. Darunter gibts auch 
was - das ist aber in der 61000-4-16 und 61000-4-19 definiert.

Was es für Störer gibt ist z.B. in der 61000-2-2 und 61000-2-5 
zusammengetragen.

Was dort so drinen steht ist zumindest schon ein guter Anhaltspunkt.

Ansonsten würde ich mir mach Hilfe vom Profi holen.

Typischerweise können dir Prüfanstalten helfen herauszufinden was 
sinnvoll wäre. Da bist du dann weit über den Normanforderungen ( nicht 
notwendigerweise vom Pegel her, aber du machst halt noch andere, 
ausgefallerne Tests).

Eine Recherche aus den IEC bzw EN Dokumenten (es gibt da mehr wie nur 
die Normen) und eine Beratung was beim Design sinnvoll ist, kann ich 
auch anbieten.

73

von Pandur S. (jetztnicht)


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Die Normen geben vor was einzuhalten ist. Falls nun die 
Anwendungsumgebungen haerter sind, sollte man diese hoeheren Werte 
einhalten sofern man in diesem Markt bleiben will.

: Bearbeitet durch User
von D. C. (gnd)


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Hans W. schrieb:
> Der Test fängt bei 150kHz und nicht bei 10kHz an

Nicht in dem Marktsegment wo mein Gerät sich bewegt. Die Big Player 
(Kunden) haben da höhere Anforderungen.

Ich werde mal die ersten Feldtests abwarten und schauen was passiert.

von D. C. (gnd)


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Dumdi D. schrieb:
> Was bedeutet emv technisch extrem hart.

Einsatzgebiete sind in großtechnischen Anlagen wie z.B. Bergbau

von Hans W. (Firma: Dipl.-Ing. Johann Maximilian W) (hans-)


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D. C. schrieb:
> Hans W. schrieb:
>> Der Test fängt bei 150kHz und nicht bei 10kHz an
>
> Nicht in dem Marktsegment wo mein Gerät sich bewegt. Die Big Player
> (Kunden) haben da höhere Anforderungen.

Ich zerstöre deinen Glauben nicht gerne, aber der Scope der 61000-4-6 
ist nun einmal 150kHz - 80MHz.

Wenn du darunter testen willst, dann hast du es mit der 61000-4-16 zu 
tun. Die fängt bei d.c an und geht bis 150kHz rauf.

Wenn du die CDNs aus der -4-6 unter 150kHz nutzt, dann ist der ganze 
Test - sagen wir's freundlich - für die Katz. Beispielsweise hast du bei 
so einem AF2 nämlich 100Ohm+10nF zwischen Generator und EUT. Kannst du 
dir ja ausrechnen was du bei 10kHz noch an Pegel hast...

Dagegen ist in der -4-16 1µF spezifiziert (für die nicht d.c Tests 
versteht sich :) ...

Außerdem glaube ich, dass du eher in die MIL461 schauen solltest... 
10kHz ist nämlich für die IEC-Welt sehr unüblich - in der MIL jedoch 
gängig.
CS114 wäre z.B. von 10kHz-200MHz.

Im Bergbau würde ich mir im Übrigen mehr um transiente Störungen, 
Harmonische am AC-Netz und den erlaubten Fehlerzuständen im IT-Netz 
sorgen.
Im Großen und Ganzen sind die Anforderungen dort sonst eigentlich nicht 
extrem...
Falls du auf Nummer sicher gehen willst, lege ich dir die 61000-6-7 ans 
Herz. Die ist eigentlich für "sicherheitskritische" Gerätschaften. Da 
hast du über den Daumen bei allen Tests den doppelten Pegel.

Übrigens ist ein Feldtest ohne dort mitzumessen auch ziemlich sinnlos.
Wenn was ausfällt (wenn du die 1kHz bei 10V schon "siehst", dann wirds 
das zu 100%!), hast du keine Ahnung wie hoch und welcher Art die 
Störungen eigentlich waren.
Mach dir lieber gleich Termine aus wo du mit messen darfst... ich 
spreche da aus eigener Erfahrung!

Es kann gut sein, dass du da ziemlich heftige Gegentaktstörungen von den 
Umrichtern hast. Die fängst du mir der -4-6 garnicht/sehr bedingt ab. 
das wäre dann aber in der -4-19 behandelt...

73

von GND nicht angemeldet (Gast)


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Hans W. schrieb:
> Ich zerstöre deinen Glauben nicht gerne, aber der Scope der 61000-4-6
> ist nun einmal 150kHz - 80MHz.
>
> Wenn du darunter testen willst, dann hast du es mit der 61000-4-16 zu
> tun. Die fängt bei d.c an und geht bis 150kHz rauf.

Ja steht ja auch so in der Norm : Im Frequenzbereich 9kHz bis 150kHz 
sind keine Prüfungen .... erforderlich".
Aber meine Produktnorm sagt Prüfung nach EMV-Grundnorm 61000-4-6 von 
10kHz bis 80MHz. Mit dem Hinweis: das CDN muss die Anforderungen die für 
150kHz gelten erfüllen.

Hans W. schrieb:
> Außerdem glaube ich, dass du eher in die MIL461 schauen solltest...
> 10kHz ist nämlich für die IEC-Welt sehr unüblich

DIN EN 61326-3-2 ist jetzt z.B. kein MIL

Hans W. schrieb:
> Übrigens ist ein Feldtest ohne dort mitzumessen auch ziemlich sinnlos.
> Wenn was ausfällt (wenn du die 1kHz bei 10V schon "siehst", dann wirds
> das zu 100%!), hast du keine Ahnung wie hoch und welcher Art die
> Störungen eigentlich waren

Wir haben jetzt eine Feldtest in Planung, da können wir im Log die 
Störung ablesen.

Danke für den Input.

von Hans W. (Firma: Dipl.-Ing. Johann Maximilian W) (hans-)


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So, ich hab die Norm jetzt mal ausgegraben und durchgeblättert (wie 
gesagt, so Normenzeugs ist Brotverdienst... daher tue ich mir sowas auch 
zum Spaß mal an, um am Laufenden zu bleiben)

> Hans W. schrieb:
>> Außerdem glaube ich, dass du eher in die MIL461 schauen solltest...
>> 10kHz ist nämlich für die IEC-Welt sehr unüblich
>
> DIN EN 61326-3-2 ist jetzt z.B. kein MIL

Ich sagte auch ungewöhnlich und nicht "gibt's nicht".

Uiuiuiuiui. Die Norm hat schon im Titel "functional safety"!
Da würde ich mir ganz genau überlegen was du da wie testest. Vor allem 
hin Hinblick auf die referenzierte 61508 Serie...

Im Prinzip sind zwar Störungen i.O., du musst nur definieren was i.O. 
ist und auch belegen, warum es dich nicht stört. Das ist oft gar nicht 
so einfach möglich. Nebenbei gibt's auch Dinge, bei denen die 
Produktnorm jegliche Störung ausschließt... Das müsstest du dir in 
deiner Norm raussuchen...

Außerdem, hast du dir die 2. Edition angesehen? Die (also die EN - IEC 
ist von 2017) ist von 2018.
Aus dem Vorwort:

"adding tests according to IEC 61000-4-16 to replace the tests according 
to IEC 61000-4-6 in the frequency
range between 10 kHz and 150 kHz."

außerdem: "replacement of the performance criterion FS with DS according 
to the generic standard IEC 61000-6-7,"

(Für die Zitierjunkies: beides aus dem preview von IEC 61326-3-2:2017 
RLV; veröffentlicht unter https://webstore.iec.ch/publication/60719)

Das wären dann genau die Normen, die ich oben angemerkt habe.
Also nix -4-6, sondern -4-16!
Da brauchst du andere (die gängigen CDNs gehen von 150kHz weg!) CDNs und 
einen anderen Generator.

Mit der 61000-6-7 bist du eigentlich bei den doppelten Störpegeln.
Deine Norm sieht das aber nicht soo streng - du kommst also mit den 
normalen Pegeln aus der Industrie durch (auf den 1. Blick zumindest).


>
> Hans W. schrieb:
>> Übrigens ist ein Feldtest ohne dort mitzumessen auch ziemlich sinnlos.
>> Wenn was ausfällt (wenn du die 1kHz bei 10V schon "siehst", dann wirds
>> das zu 100%!), hast du keine Ahnung wie hoch und welcher Art die
>> Störungen eigentlich waren
>
> Wir haben jetzt eine Feldtest in Planung, da können wir im Log die
> Störung ablesen.
>
> Danke für den Input.

Der Zeitpunkt wann es Störungen gab ist schon ein Anfang. Ich würde aber 
unbedingt auch die Möglichkeit da mit Oszi/Spekki mitzumessen 
aushandeln. Wenn du beispielsweise Störungen ala EFT (Burst) siehst, 
dann kannst du das eher im Labor nachstellen als wenn du stattdessen RF 
common mode vermustest und dich wunderst, warum im Labor alles passt, im 
Feld es aber zu Problemen kommt.

Wie gesagt, hol dir unbedingt jemanden von extern dazu!
In Anbetracht der 61508 (functional safety) würde ich noch hinzufügen - 
einen kompetenten der sein Büro möglichst ums Eck hat.
Je nachdem was du an Doku schon hast, wird das nämlich einiges an Zeit 
brauchen den Defined State sauber zu definieren...



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