Grundlagen der elektromagnetischen Verträglichkeit: Was ist das und warum ist es wichtig? 2 von 8

Grundlagen der elektromagnetischen Verträglichkeit: Was ist das und warum ist es wichtig? 2 von 8

Elektromagnetische Interferenz (EMI) erklärt

Elektromagnetische Interferenz (EMI) sind unerwünschte elektromagnetische Signale, die den Betrieb elektronischer Geräte und Systeme beeinträchtigen können. Sie treten in verschiedenen Formen auf, z. B. als Radiowellen, elektromagnetische Impulse, elektrische Überspannungen und Leitungsstörungen.

Elektromagnetische Interferenz (EMI) kann Geräte negativ beeinflussen und zu Datenübertragungsfehlern, Informationsverlust, Betriebsinstabilität oder sogar zum vollständigen Systemausfall führen. Beispiele für EMI sind:

• Funkemissionen (HF-EMI): Dies sind unerwünschte elektromagnetische Signale, die von Geräten ausgesendet werden und den Betrieb anderer Geräte stören können. Sie können sowohl von elektronischen Geräten als auch von externen Quellen wie Radio-, Fernseh-, Telekommunikations- oder Radarübertragungen ausgehen.
• Spannungsspitzen und leitungsgebundene Störungen: Dies sind plötzliche Änderungen der Spannung oder des Stroms im Stromnetz, die elektromagnetische Störungen verursachen können. Sie können durch Gewitter, Kurzschlüsse, das Schalten elektrischer Geräte oder mangelhafte elektrische Verbindungen verursacht werden.
• Leitungsgebundene Störungen: Dies sind elektromagnetische Störungen, die über elektrische Kabel übertragen werden und den Betrieb anderer Geräte beeinträchtigen können. Sie können beispielsweise auftreten, wenn Kabel unzureichend abgeschirmt oder schlecht konstruiert sind oder wenn starke Magnetfelder in der Umgebung vorhanden sind.

Das Erklären und Verstehen elektromagnetischer Störungen ist wesentlich für die Gewährleistung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) (EMV). EMV-Maßnahmen umfassen die Anwendung geeigneter Konstruktionstechniken, Abschirmung, Filterung, Dämpfung sowie Kabel- und Raummanagement, um die Auswirkungen elektromagnetischer Störungen auf den Betrieb von Geräten und Systemen zu minimieren.Es ist wichtig, dass Hersteller und Entwickler elektromagnetische Störungen frühzeitig im Entwicklungsprozess berücksichtigen, um EMV-Probleme zu vermeiden. Die Durchführung geeigneter EMV-Prüfungen und die Einhaltung der Normen und Vorschriften zur elektromagnetischen Verträglichkeit tragen dazu bei, dass Geräte ordnungsgemäß funktionieren und andere Geräte in ihrer Umgebung nicht stören.Beispiele für Quellen elektromagnetischer StörungenIn der heutigen elektrifizierten und elektronischen Welt gibt es viele verschiedene Quellen elektromagnetischer Störungen, die den Betrieb elektronischer Geräte beeinträchtigen können. Hier einige Beispiele für häufige Quellen elektromagnetischer Störungen:

• Elektronische Geräte: Alle Arten von elektronischen Geräten, wie Fernseher, Computer, Mobiltelefone, WLAN-Router und Lautsprecher, können elektromagnetische Störungen in Form von Hochfrequenzstrahlung erzeugen. Die von einem Gerät ausgesendeten Signale können andere Geräte in der Nähe stören, insbesondere wenn diese auf derselben Frequenz arbeiten.
• Medizinische Geräte: Viele medizinische Geräte, wie MRT-Scanner, CT-Scanner, Elektrokardiographen und Defibrillatoren, erzeugen starke elektromagnetische Felder zur Diagnose und Behandlung von Patienten. Diese Felder können andere elektronische Geräte in der Nähe stören, weshalb in Krankenhäusern und medizinischen Einrichtungen entsprechende Schutzmaßnahmen getroffen werden.
• Elektrische und elektromechanische Geräte: Elektromotoren, Transformatoren, Kompressoren, Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen und andere elektromechanische Geräte erzeugen während ihres Betriebs elektromagnetische Felder. Diese Felder können elektromagnetische Störungen in anderen Geräten in ihrer unmittelbaren Umgebung verursachen.
• Telekommunikationsnetze: Funkübertragungen, Mobilfunknetze, Satellitenfernsehen und andere Telekommunikationssysteme erzeugen elektromagnetische Signale, die andere Geräte in der Nähe stören können. Bei unsachgemäßer Konstruktion, Installation oder Abschirmung der Antennen können sich die Störungen über größere Entfernungen ausbreiten.
• Externe Umgebung: Externe Faktoren wie Blitze, Sonnenstrahlung, starke Magnetfelder in der Nähe von Umspannwerken und andere Störquellen in der natürlichen Umgebung können den Betrieb elektronischer Geräte beeinträchtigen.

Diese Beispiele zeigen, dass elektromagnetische Störungen sowohl von internen als auch von externen Quellen stammen können.

Mögliche Auswirkungen elektromagnetischer Störungen auf elektronische Geräte

Elektromagnetische Störungen können verschiedene Auswirkungen auf den Betrieb elektronischer Geräte haben. Ein unzureichendes Störungsmanagement kann zu Problemen führen, die die Zuverlässigkeit, Leistung und Sicherheit der Geräte beeinträchtigen. Im Folgenden sind einige mögliche Auswirkungen elektromagnetischer Störungen auf elektronische Geräte aufgeführt:

• Fehler und Schäden: Starke elektromagnetische Störungen können zu Fehlern und Schäden an elektronischen Bauteilen führen. Beispielsweise können plötzliche Überspannungen oder elektromagnetische Impulse Bauteile durchbrennen und Mikroprozessoren, Speicher oder andere wichtige Komponenten beschädigen.
• Datenübertragungsfehler: Elektromagnetische Störungen können die Datenübertragung in Kommunikationsnetzen stören. Es kann zu Fehlern bei der Informationsübertragung, Signalstörungen oder sogar Datenverlust führen. Bei Kommunikationssystemen kann eine fehlerhafte Übertragung Verbindungsabbrüche, eine verminderte Gesprächsqualität oder den Verlust der Datenübertragung zur Folge haben.
• Instabilität und Betriebsfehler: Elektromagnetische Störungen können die Stabilität elektronischer Geräte beeinträchtigen. Sie können zu Verbindungsabbrüchen, unerwarteten Programmabstürzen und Fehlfunktionen von Sensoren oder Steuerungen führen. Im Extremfall können sie einen Totalausfall des Geräts verursachen.
• Elektromagnetische Störungen: Elektromagnetische Störungen können zu gegenseitigen Störungen zwischen verschiedenen Geräten führen. Sind Geräte nicht ausreichend gegen Störungen immun oder nicht ausreichend voneinander getrennt, kann es zu gegenseitigen Störungen kommen, die die Leistung beeinträchtigen und das Ausfallrisiko erhöhen.
• Sicherheitsrisiko: In manchen Fällen können elektromagnetische Störungen ein Sicherheitsrisiko darstellen. Beispielsweise können Störungen bei medizinischen Systemen wie Implantaten deren ordnungsgemäße Funktion beeinträchtigen, was schwerwiegende Folgen für den Patienten haben kann.Daher ist das Management der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) von größter Bedeutung. Durch geeignete Konstruktion, Prüfung und die Anwendung von EMV-Normen und -Vorschriften lassen sich die potenziellen Auswirkungen elektromagnetischer Störungen minimieren und der zuverlässige Betrieb elektronischer Geräte gewährleisten.ZusammenfassungElektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ist ein Schlüsselaspekt bei der Entwicklung und Verwendung elektronischer Geräte und gewährleistet deren störungsfreien Betrieb auch bei elektromagnetischen Störungen. Die Grundprinzipien der EMV – Emission, Immission, Trennung und Kontrolle – sind unerlässlich, um Störungen zu minimieren und die Zuverlässigkeit und Sicherheit elektronischer Systeme zu gewährleisten. Angesichts der zunehmenden Anzahl elektromagnetischer Störquellen wird die Einhaltung von EMV-Normen nicht nur zur gesetzlichen Pflicht, sondern auch zu einem grundlegenden Element für die Stabilität und Effizienz von Technologien in verschiedenen Umgebungen. Das Verständnis und die Anwendung von EMV-Prinzipien sind unerlässlich für die Aufrechterhaltung hoher Standards in Bezug auf Zuverlässigkeit und Sicherheit moderner elektronischer Systeme.