Leitungsgebundene Störaussendungen
Leitungsgebundene Störaussendungen (Conducted emissions) sind unerwünschte elektromagnetische Störungen, die über Netz- und Signalleitungen übertragen werden und potenziell andere Geräte im selben elektrischen Netzwerk beeinträchtigen können. Das Verständnis und die Kontrolle dieser Emissionen sind entscheidend für die EMV-Konformität und die Produktzulassung in regulierten Märkten.
Die Prüfung leitungsgebundener Störaussendungen ist eine grundlegende Anforderung der weltweiten Vorschriften zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) und gilt für die meisten elektronischen Geräte, die für den Einsatz in Wohn-, Gewerbe- oder Industrieumgebungen bestimmt sind.
Warum leitungsgebundene Störaussendungen wichtig sind
Elektronische Geräte mit Schaltkreisen, digitaler Logik oder Leistungswandlung erzeugen hochfrequente Störungen, die sich über angeschlossene Kabel ausbreiten können. Ohne geeignete Filter- oder Designmaßnahmen können diese Störungen:
Den Betrieb benachbarter Geräte beeinträchtigen
Datenfehler oder Systeminstabilität verursachen
Regulatorische Emissionsgrenzwerte verletzen
Regulatorische Auswirkungen:
Produkte, die leitungsgebundene Emissionsgrenzwerte überschreiten, können nicht in regulierten Märkten verkauft werden
Nachträgliche Korrekturen nach der Serienproduktion sind teuer und zeitaufwändig
Früherkennung durch Vorab-Konformitätsprüfungen spart Entwicklungskosten
Messaufbau
Netznachbildung (Line Impedance Stabilization Network, LISN)
Stellt eine definierte Impedanz zwischen dem Prüfling und der Stromquelle bereit
Entkoppelt den Messaufbau von externen Netzschwankungen
Koppelt hochfrequente Emissionen an den Messempfänger
Erforderliche Ausrüstung
EMI-Empfänger oder Spektrumanalysator zur Signalerfassung
Netznachbildung (LISN) für Netzleitungsmessungen
Geschirmte Testumgebung zur Minimierung von Umgebungsstörungen
Prüfablauf
Der Prüfling wird in typischen oder ungünstigsten Betriebsmodi betrieben
Emissionen werden über den festgelegten Frequenzbereich gemessen (typischerweise 150 kHz bis 30 MHz)
Ergebnisse werden mit geltenden Grenzwerten verglichen
Frequenzbereich und Grenzwerte
Leitungsgebundene Störaussendungen werden typischerweise von 150 kHz bis 30 MHz bewertet, wobei die Messergebnisse in dBµV ausgedrückt werden.
Die Grenzwerte variieren abhängig von:
Produktkategorie (z.B. Wohn- vs. Industriebereich)
Anwendbarem regulatorischen Rahmen
Klassifizierung der Betriebsumgebung
Anwendbare Normen
Grenzwerte für leitungsgebundene Störaussendungen sind in regionalen und internationalen Normen definiert:
Europa:
EN 55032 (CISPR 32) – Multimediageräte
EN 61000-6-3 – Fachgrundnorm für Wohn-, Gewerbe- und Leichtindustrieumgebungen
EN 61000-6-4 – Fachgrundnorm für Industrieumgebungen
USA:
FCC Part 15 Subpart B – Unbeabsichtigte Störstrahler
International:
CISPR 11 – Industrie-, Wissenschafts- und Medizingeräte
CISPR 22 – Informationstechnikgeräte (ersetzt durch CISPR 32)
Häufige Ursachen für Nicht-Konformität
Typische Quellen übermäßiger leitungsgebundener Störaussendungen umfassen:
Unzureichende Eingangsfilterung bei Netzteilen
Hochfrequentes Schalten ohne ausreichende Dämpfung
Schlechtes PCB-Layout oder Erdungskonzept
Fehlende oder unterdimensionierte Gleichtaktdrosseln
Unzureichende Abschirmung interner Verkabelung
Konstruktionsempfehlungen:
Verwenden Sie X/Y-Kondensatoren und Gleichtaktdrosseln am Netzeingang
Implementieren Sie RC-Snubber an hochfrequenten Schaltstellen
Minimieren Sie Stromschleifenflächen im PCB-Layout
Bringen Sie Ferritperlen an I/O- und Signalleitungen an
Die Identifizierung und Behebung dieser Probleme während der Entwicklungsphase reduziert das Risiko von Konformitätsausfällen bei formellen Prüfungen.
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