Entwicklungstools für EMV Wie sich die EMV-Störfestigkeit verbessern lässt

Von Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter 2 min Lesedauer

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Mit geeigneten Entwicklungswerkzeugen können Schwachstellen in elektronischen Bauteilen und Baugruppen gezielt analysiert und die Störfestigkeit optimiert werden. Langer EMV bietet Elektronik-Entwicklern spezielle Tools rund um das Thema EMV.

Der Pulser P12 bei der Einkopplung eines Störstroms in einen VDD/VSS-Kondensator eines Mikrocontrollers. Sie gehören zu einem System von EMV-Werkzeugen zur entwicklungsbegleitenden Entstörung von Baugruppen und Geräten.(Bild:  Langer EMV)
Der Pulser P12 bei der Einkopplung eines Störstroms in einen VDD/VSS-Kondensator eines Mikrocontrollers. Sie gehören zu einem System von EMV-Werkzeugen zur entwicklungsbegleitenden Entstörung von Baugruppen und Geräten.
(Bild: Langer EMV)

Die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ist eine zentrale Fragestellung in der modernen Elektronikentwicklung. Elektronische Systeme müssen nicht nur störungsfrei arbeiten, sondern auch gegenüber externen elektromagnetischen Einflüssen robust sein. Besonders in komplexen Baugruppen kann es zu unerwünschten Störsignalen kommen, die Fehlfunktionen oder eine Beeinträchtigung der Performance verursachen. Daher sind präzise Werkzeuge zur Analyse und Behebung dieser Probleme unerlässlich. Unternehmen wie Langer EMV-Technik bietet mit seinem Systemen TS 23 Set und P1 Set Messgeräte an, die sowohl für entwicklungsbegleitende Tests als auch für gezielte Schwachstellenanalysen genutzt werden können.

Hochpräzise Simulation von Störimpulsen

Bei dem TS 23 Set handelt es sich um ein leistungsfähiges EMV-Testsystem, das zur Identifikation von Störfestigkeitsschwächen in elektronischen Baugruppen eingesetzt wird. Es simuliert typische Störungen, die in Prüfungen nach DIN EN 61000-4-2 (ESD) und DIN EN 61000-4-4 (Burst) auftreten. Damit ermöglicht es eine frühzeitige Optimierung von Systemen, die diese Tests nicht bestanden haben oder präventiv verbessert werden sollen.

Die technischen Parameter sind:

  • Anstiegszeit: 1,5 ns,
  • Pulsspannung: 0,01 bis 2,2 kV,
  • Pulsbreite: 12 ns sowie eine
  • maximale Pulswiederholfrequenz von 1,5 kHz.

Zu den typischen Einsatzszenarien des EMV-Testsystems gehören die Simulation von Störimpulsen zur Identifikation empfindlicher Schaltungsteile, Optimierung der Störfestigkeit auf IC-, Leiterplatten- und Systemebene sowie die Evaluierung von Gegenmaßnahmen gegen Burst- und ESD-Störungen.

Mit seinem symmetrischen Ausgang erlaubt das TS 23 Set den Einsatz neuartiger Magnetfeldquellen zur gezielten Einkopplung in empfindliche Baugruppenbereiche. Das ermöglicht differenzierte Tests, etwa durch die gezielte Beeinflussung von Stromversorgungsleitungen in ICs, wodurch sich temporäre Abschaltungen simulieren lassen.

Mini-Burstfeldgeneratoren für schnelle EMV-Tests

Mini-Burstfeldgeneratoren im Set P1. Mit ihnen kann die Störfestigkeit von Baugruppen geprüft werden.(Bild:  Langer EMV)
Mini-Burstfeldgeneratoren im Set P1. Mit ihnen kann die Störfestigkeit von Baugruppen geprüft werden.
(Bild: Langer EMV)

Das P1 Set besteht aus drei handlichen Mini-Burstfeldgeneratoren, die eine schnelle und flexible Prüfung der Störfestigkeit ermöglichen – ohne den aufwendigen Aufbau eines kompletten EMV-Testplatzes. Die Mini-Burstfeldgeneratoren erzeugen an ihrer Spitze hochfrequente Störfelder und werden direkt über die zu testenden Leiterplatten geführt. Dabei lassen sich gezielt empfindliche Stellen wie Leiterbahnen, Masseverbindungen oder IC-Pins anregen, um mögliche Schwachstellen sichtbar zu machen.

  • P11: Magnetfeldgenerator mit axialer Feldabgabe – ideal zur Beeinflussung von Strom- und Signalschleifen innerhalb der Baugruppe.
  • P12: Magnetfeldgenerator mit kreisförmiger Feldabgabe – ermöglicht selektive Störung einzelner IC-Pins und Leiterzüge.
  • P21: Elektrischer Feldgenerator mit axial austretendem E-Feld – speziell zur direkten Einkopplung auf empfindliche Schaltungsbereiche wie Reset- oder Clock-Leitungen.

Typische Anwendungen sind Lokalisierung von Störfestigkeitsproblemen auf Leiterplatten, Vergleich und Optimierung von EMV-Gegenmaßnahmen sowie Evaluierung des Einflusses von Störfeldern auf Quarzoszillatoren und andere empfindliche Komponenten.

Integration in Entwicklungsprozesse

Die drei Mini-Burstfeldgeneratoren im Einsatz.(Bild:  Langer EMV)
Die drei Mini-Burstfeldgeneratoren im Einsatz.
(Bild: Langer EMV)

Die EMV-Werkzeuge von Langer EMV-Technik lassen sich nahtlos in bestehende Entwicklungsumgebungen integrieren. Die Kombination aus TS 23 Set und P1 Set ermöglicht eine frühe Fehlererkennung und trägt damit zur Reduzierung von kostspieligen Nachbesserungen nach einer fehlgeschlagenen EMV-Zertifizierung bei.

Zudem bietet Langer mit dem neuen Software Development Kit (SDK) eine erweiterte Unterstützung für Linux-basierte Messsysteme. Entwickler können mit ICS 105 und FLS 106 Positioniersystemen unter Linux arbeiten und eigene Softwareanwendungen zur Mess- und Steuerungsautomatisierung entwickeln. (heh)

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