Elektromagnetische Störungen (EMI)

Elektromagnetische Interferenz (EMI) bezeichnet die Beeinträchtigung der Funktion eines Geräts durch elektromagnetische Störgrößen. Diese können von elektrischen oder elektronischen Geräten sowie von natürlichen Quellen ausgehen.

Bei der Bewertung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) bezeichnet Emission die von einer Quelle ausgehenden Störgrößen; die elektromagnetische Störfestigkeit (EMS) beschreibt dagegen die Fähigkeit eines Geräts, in Gegenwart solcher Störgrößen bestimmungsgemäß zu funktionieren.

Arten von EMI

EMI wird nach der Art der Ausbreitung unterschieden:

• Geleitete Emissionen – breiten sich über Energie- oder Signalleitungen aus, typischerweise im Bereich von 150 kHz bis 30 MHz.

• Abgestrahlte Emissionen – elektromagnetische Energie, die von Gehäusen, Kabeln oder Antennen in den freien Raum abgestrahlt wird (über 30 MHz).

Das Verständnis dieser Emissionstypen hilft, ihre typischen Quellen zu identifizieren.

Typische Quellen von EMI

Häufige Quellen elektromagnetischer Störungen sind:

• Schaltnetzteile (Oberschwingungen, Breitbandrauschen)

• Motoren, Relais und Schweißanlagen (Funkenbildung und Lichtbogen)

• Digitale Schaltungen (Takt-Oberschwingungen, schnelle Datenbusse)

• Beleuchtungssysteme (Leuchtstofflampen, LED-Treiber)

• HF-Sender (Mobiltelefone, Wi-Fi, Bluetooth-Geräte)

• Natürliche Phänomene (Blitzschläge, Sonnenaktivität)

Typische Designmaßnahmen zur Reduzierung von EMI umfassen Filterung, Abschirmung und eine korrekte Erdung. Die frühzeitige Identifizierung von EMI-Quellen ist entscheidend für eine effektive EMV-Pre-Compliance während der Produktentwicklung.

Prüfung und Normen

EMI wird durch standardisierte Emissionsprüfungen in kontrollierten Umgebungen bewertet, wobei Spektrumanalysatoren und kalibrierte Messgeräte eingesetzt werden.

Relevante Normen sind u. a.:

• EN 55032 (CISPR 32) – Emissionen von Multimediageräten

• EN IEC 61000-6-3:2021 – Geräte in Wohnbereichen sowie an anderen Einsatzorten außerhalb des Anwendungsbereichs von EN IEC 61000-6-8 und EN IEC 61000-6-4; im Zweifel gelten die Anforderungen von EN IEC 61000-6-3

• EN IEC 61000-6-8 – professionelle Geräte in Gewerbe- und Leichtindustrieumgebungen, sofern keine spezifischere Produkt- oder Produktfamiliennorm gilt

• EN 61000-6-4 – Industrieumgebungen

• FCC Part 15 Subpart B – unbeabsichtigte Strahler in den Vereinigten Staaten

Diese Normen legen Grenzwerte für Emissionen fest, um sicherzustellen, dass Geräte in Wohn-, Gewerbe- oder Industrieumgebungen keine unzulässigen Störungen verursachen.

Praktische Relevanz

Die Beherrschung von EMI ist entscheidend für die Einhaltung der EMV-Anforderungen und den rechtssicheren Marktzugang. Hersteller müssen nachweisen, dass ihre Produkte die in internationalen Normen definierten Emissionsgrenzwerte einhalten.

→ Siehe auch: Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) und Elektromagnetische Störfestigkeit (EMS)