Ihr EMV-Experte - seit 1986!

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10 EMV-Tipps gegen Einen!

10 EMV-Tipps:  So einfach kann EMV sein! Wirklich?

 

Die Hoffnung ist, durch die schlichte Einhaltung bestimmer EMV-Tipps (EMV-Designregeln) eine EMV-gerechte Baugruppe zu entwickeln und damit potenzielle EMV-Probleme zu vermeiden.
Deshalb ist auch das Angebot an solchen Empfehlungen breit: Neben „echten“ Listen mit EMV-Tipps gibt es jede Menge „Tipp-ähnliche“ Empfehlungen in Datenblättern, Application-Notes, Whitepapers usw.. Inzwischen sind diese Regelwerke auch schon in Teilen in die EDA-Tools eingebaut und suggerieren Problemlösung auf Knopfdruck.

Sie ahnen schon, dass ich diese Betrachtung nicht so ganz mittragen möchte. Aber warum nicht?

 

Ein Grund ist der, dass ich schon selbst versucht habe, solch eine Sammlung von „goldenen EMV-Regeln“ zusammen zu stellen, und dabei erkennen musste, dass dies seriös nahezu unmöglich ist! (Auf die kleine Lücke, die das „nahezu“ erlaubt, komme ich am Ende zurück)

EMV ist eigentlich viel zu komplex!

Der Geniestreich, den James Clerk Maxwell vor gut 150 Jahren mit den nach ihm benannten Gleichungen zustande brachte (und es war keineswegs sein einziger!) beeindruckt mich immer wieder aufs Neue! Die Gleichungen beschreiben, wie Elektrotechnik funktioniert, und damit auch, wie EMV funktioniert. Die meisten, die schon den Versuch unternommen haben, mit den Maxwell’schen Gleichungen zu arbeiten, werden von der Idee amüsiert sein, ein so komplexes Thema mit Hilfe einer Liste von Tipps beherrschen zu wollen.

Wir leben in einer spannenden Zeit: Die heute auf PCs und gängigen Workstations verfügbare Rechenleistung und Speicherkapazität ermöglichen es uns, in Verbindung mit geeigneter Software (Fieldsolver) die Theorie von Maxwell ohne den eigenen Einsatz Höherer Mathematik praktisch anzuwenden. Tools, wie z.B. HFSS (High Frequency Structure Simulator) machen für jedermann anschaulich, was in Formeln nur für Genies anschaulich ist.

Heute kann man EMV verstehen!

 

Müssen wir jetzt auf jede EMV-Fragestellung mit einem Fieldsolver „eindreschen“? Nein!
Aber: Diese Tools ermöglichen uns, die relevanten Zusammenhänge zu verstehen, und so zum Kern unserer EMV-Probleme vorzudringen. Von dort aus lässt sich in der Regel sehr leicht die richtige, kostengünstige und innerhalb der Rahmenbedingungen mögliche Lösung erkennen und umsetzen!

Maxwell verstarb 1879 im Alter von nur 48 Jahren. Fast genau ein Jahrhundert später ging mit der Cray-1 der erste Supercomputer in Betrieb, dessen Namen auch Laien schon mal gehört haben könnten, auch wenn es sogenannte Supercomputer schon rund 30 Jahre vorher gab. Seit der Cray-1 hat sich die Rechenleistung der Supercomputer von etwa 10^9 auf etwa 10^18 FLOPS ver-milliardenfacht! (Stand 2020)
Unsere Computer sind in den letzten Jahrzehnten schneller geworden.

 

Woher kommen die beliebten „EMV-Tipps“?

 

Der weitgrößte Teil basiert auf Erfahrungen. Jemand hat bei einem bestimmten Projekt mit einer bestimmten Maßnahme eine EMV-Verbesserung erzielt und daraus den Schluss gezogen, dass diese Maßnahme hilfreich ist- also ab auf die Liste!
Bei meinem Versuch, eine Liste von „EMV-Regeln“ zu erstellen, habe ich mich bemüht etwas höhere wissenschaftliche Standards anzuwenden: Also z.B. die Frage zu stellen, warum hilft diese Maßnahme? Und dann wird’s kompliziert:
Veränderungen, die man in eine elektronische Baugruppe einbringt, haben selten nur eine Auswirkung. Die allgegenwärtige Kopplung von E- und H-Feld führt in der Regel zu einer ganzen Reihe von Veränderungen und es bedarf einigen Aufwandes, einen einigermaßen sauberen Bezug zwischen „Ursache“ und „Wirkung“ herzustellen. Mess- und Denkfehler so gut wie möglich auszuschließen, ist nur eine weitere Notwendigkeit, die den Aufwand erheblich steigert.

Was heißt das jetzt für die Praxis?

 

Um den Beitrag nicht zu lang werden zu lassen, habe ich hier nur an der „Oberfläche gekratzt“, aber es sollte genügen, um meine nachfolgenden Empfehlungen annehmen zu können:

Wenn Sie erwägen, einem EMV-Tipp oder einer EMV-Empfehlung zu folgen, stellen Sie immer die Frage: „Warum?“
Wenn die entsprechende Veröffentlichung oder der Empfehlende diese Frage nicht zufriedenstellend im Einklang mit den einfachen Grundsätzen unserer Physik beantworten kann:

LASSEN SIE DIE FINGER DAVON!

 

Es ist sehr aufwändig, gute EMV-Empfehlungen zu entwicklen und sie dann aktuell zu halten, sie also immer wieder an die sich extrem schnell verändernden Gegebenheiten (siehe oben) der Elektronik anzupassen. Dank der kontinuierlichen Weiterentwicklung unserer EMV-Seminare weiß ich, wovon ich rede!
Ein sehr schönes Beispiel für diese Problematik sind die zahllosen (zum Teil vollkommen überholten) Empfehlungen zum Thema Stützkondensatoren, mit denen ich mich deshalb in einem künftigen Beitrag beschäftigen möchte.

Eine gute Lösung ist meistens das Ergebnis einer sorgfältigen Analyse des Einzelfalls, daher unser Credo: „EMV verstehen!“

Mein bester EMV-Tipp: Vergessen Sie EMV-Tipps!

 

Kann man denn gar nichts grundsätzlich empfehlen? Doch!

  1. Realisieren Sie eine durchgehende, homogene „Masse“-Fläche! Warum? Weil dies (bei korrektem Lagenaufbau und sinnvoller Platzierung) dafür sorgt, dass die Rückströme dort fließen können, wo sie wollen. Und entgegen Murphys Law führt dies zu optimalen Ergebnissen.
  2. Bringen Sie die Power-Systeme in Ordnung! Warum? Die Powersysteme sind relativ große Strukturen, die auf verschiedenen Wegen mit hochfrequenter EM-Energie gefüttert werden. Von dort aus kann diese durch Resonanzen verstärkt werden, Ihren Digitalsignalen überlagert werden, angeschlossene Kabel zum Abstrahlen veranlassen- um nur die wahrscheinlichsten Probleme zu nennen.
  3. Nehmen Sie EMV ernst!
    Jeder, der erst gegen Ende des Projekts beginnt, sich ernsthafte Gedanken über die EMV zu machen, nimmt die EMV nicht ernst und verbrennt Geld!

Bleiben Sie neugierig!

Ihr Nils Dirks

War dieser Beitrag interessant für Sie?
Haben Sie eine „goldene Regel“, bei der Sie unsicher sind? Schreiben Sie einen Kommentar!

EMV Spezialist

Nils Dirks

Gründer und DCC-Inhaber

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