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Was ist EMV?

Elektromagnetische Verträglichkeit beschreibt die Fähigkeit eines Geräts, in seiner Umgebung zu funktionieren, ohne andere Geräte unzulässig zu stören und ohne selbst unzulässig gestört zu werden. Dieser Artikel erklärt die Grundbegriffe mit Beispielen.

Die Definition in einem Satz

Elektromagnetische Verträglichkeit ist erreicht, wenn ein Gerät in seiner vorgesehenen Umgebung zufriedenstellend arbeitet, ohne selbst elektromagnetische Störungen zu verursachen, die für andere Geräte in dieser Umgebung unannehmbar wären.

Daraus folgen zwei Blickrichtungen, die in der Praxis getrennt gemessen werden: Was gibt das Gerät ab – und was hält es aus.

Die wichtigsten Begriffe

Jeder Begriff mit einem kurzen Beispiel aus dem Alltag der Entwicklung.

Störaussendung (Emission)

Alles, was ein Gerät ungewollt an elektromagnetischer Energie abgibt – über Leitungen oder über die Luft.
Beispiel: Ein Schaltnetzteil taktet mit 100 kHz. Die steilen Schaltflanken erzeugen Oberwellen, die über die Netzleitung nach außen gelangen und einen Radioempfänger in der Nähe stören können.

Störfestigkeit (Immunität)

Wie gut ein Gerät weiterarbeitet, wenn von außen elektromagnetische Energie auf es einwirkt.
Beispiel: Beim Anfassen eines Bedienknopfs entlädt sich statische Elektrizität. Ein störfestes Gerät arbeitet weiter, ein empfindliches startet neu oder verliert Messwerte.

Leitungsgebunden und gestrahlt

Zwei Wege, auf denen Störungen unterwegs sind: entlang von Leitungen oder als Feld durch den Raum.
Beispiel: Eine Störung auf der Versorgungsleitung ist leitungsgebunden. Strahlt dieselbe Leitung wie eine Antenne ab, wird daraus eine gestrahlte Störung.

Kopplungspfad

Der Weg von der Störquelle zur Störsenke. Ohne Kopplungspfad gibt es kein EMV-Problem – auch wenn eine Quelle vorhanden ist.
Beispiel: Ein Motorkabel läuft parallel zur Sensorleitung. Die kapazitive Kopplung zwischen beiden Leitungen ist der Pfad. Werden die Leitungen getrennt geführt, verschwindet das Problem, obwohl der Motor gleich viel stört.

Nahfeld und Fernfeld

In der Nähe der Quelle sind elektrisches und magnetisches Feld getrennt zu betrachten, ab einigen Wellenlängen Abstand verhalten sie sich wie eine Welle.
Beispiel: Mit einer Nahfeldsonde direkt über der Leiterplatte lässt sich die Störquelle einer Baugruppe zuordnen. Die Bewertung gegenüber Grenzwerten erfolgt dagegen im Fernfeld, bei uns mit 3 m Antennenabstand.

Grenzwert

Der in einer Norm festgelegte maximal zulässige Störpegel – abhängig von Produktart, Einsatzumgebung und Frequenz.
Beispiel: Für den Wohnbereich gelten strengere Grenzwerte als für die Industrieumgebung, weil dort empfindliche Empfänger wie Radio und Fernsehen stehen.

Quelle, Kopplung, Senke

Jedes EMV-Problem braucht drei Bestandteile. Fehlt einer davon, tritt die Störung nicht auf. Für die Praxis heißt das: Es gibt fast immer mehr als eine Stelle, an der sich etwas verbessern lässt.

  1. entsteht

    Quelle

    Schaltende Bauteile, Takte, Motoren, Wandler. Steile Flanken und hohe Ströme erzeugen breitbandige Störungen.

  2. überträgt

    Kopplung

    Leitungsführung, Masseflächen, Steckverbinder, Gehäuseöffnungen. Hier lässt sich am häufigsten mit wenig Aufwand viel erreichen.

  3. wird gestört

    Senke

    Empfindliche Eingänge, Sensorik, Kommunikationsschnittstellen. Filterung und Entkopplung machen sie robuster.

Rechtliche Einordnung

In der Europäischen Union regelt die EMV-Richtlinie 2014/30/EU die Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit von Betriebsmitteln. In Deutschland ist sie über das EMVG in nationales Recht umgesetzt.

Die Einhaltung harmonisierter Normen führt zur Konformitätsvermutung. Welche Normen für ein Produkt gelten und welche Nachweise erforderlich sind, hängt von Produktart, Einsatzumgebung und Zielmarkt ab.