V5E: Elektomagnetische Verträglichkeit (EMV, Elctromagnetic compatibility)

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1 Fakultät Allgemeinwissenschaften und Mikrosystemtechnik Modulbeschreibung Master of Electrical and Microsystems Engineering V5E: Elektomagnetische Verträglichkeit (EMV, Elctromagnetic compatibility) Lernziele: Kenntnis der Grundprinzipien der EMV Kenntnis der Eigenschaften von Störquellen und -senken Kenntnis der Funktion und Fertigkeit der Anwendung von EMV-Prüf- und Messeinrichtungen Fertigkeit analytische und näherungsweise Lösungsansätze für die Berechnung von Störspannungen anzuwenden Fertigkeit der quantitativen Beschreibung der Beeinflussungswege Kompetenz, EMV-gerechte technische Lösungen unter Einhaltung der wichtigsten EMV- Leitlinien zu entwickeln Vorkenntnisse / Voraussetzungen: Keine Inhalte: Teil 1: Theorie - Prof. Welsch 1 Einleitung 2 Störungsbeschreibung 2.1 Störungsbegriff 2.2 Störungsbeschreibung in analogen Systemen 2.3 Störungsbeschreibung in digitalen Systemen Statischer Störabstand

2 2.3.2 Dynamischer Störabstand Technische Daten einiger Logikfamilien Mikroprozessoren 3 Störquellen / EMV-Umgebung 3.1 Störquellenklassifizierung 3.2 Pegeldarstellung 3.3 Spektrum deterministische Breitbandstörungen (Pulsspektren) stochastische Breitbandstörungen / Rauschen Spektrale Unterscheidungsmerkmale 4 Beeinflussungswege 4.1 Klassifizierung 4.2 Leitungsgebundene Kopplung Beispiele Kopplungsphysik Ohmscher Leitungswiderstand Leitungsinduktivität Leitungskapazität HF-Wellenwiderstand Netzanschluss Netzimpedanz, Dämpfungskonstante Ausbreitungseffekte 4.3 Leitungsungebundene Kopplung von Leitungen Niederfrequente Felder Kopplung elektrisch kurzer Leitungen Hochfrequente Felder / Kopplung elektrisch langer Leitungen 4.4 Leitungsungebundene Kopplung - Antenne (Leitungsstruktur) Elementarstrahler Feldeinkopplung in elektrisch kurzen Leitungen

3 4.4.3 Feldeinkopplung in elektrisch langen Leitungen Schirmungen Schirmwirkung der idealen Wand Wand mit Unterbrechungen Schirmung von Leitungen Teil 2: Praxis - Richard Weininger 1 Einleitung 2 Grundlagen der angewandten EMV 2.1 Störphänomene 2.2 Pulse und Transiente 2.3 Elektrostatische Entladungen 2.4 Elektromagnetische Wellen 3 Filterung, Schirmung, Erdung (grounding) 3.1 Einfache Modelle 3.2 Betrachtung der Störsignale 3.3 Zeitbereich - Frequenzbereich 3.4 Leitungsgeführte Störenergien 3.5 Gestrahlte Störenergien 4 Entstörmaßnahmen 4.1 Passive und aktive Entstörung 4.2 Die HF-Bauteile in der Realität 4.3 Rechnen im logarithmischen Maßstab - im Kopf 4.4 Die HF-Tapete 5 Messen und Prüfen der EMV 5.1 Grundsätzliches 5.2 Messunsicherheiten

4 5.3 Test-Aufbau 5.4 EMV-Messgeräte 5.5 FFT-Messtechnik 5.6 Störspannung und Störstrom 5.7 Gestrahlte Störenergien 5.8 Störaussendung - Störfestigkeit 5.9 Besonderheiten der Mess- und Prüftechnik für E-Mobility 5.10 Die Messumgebung und deren Einflüsse auf das Ergebnis 5.11 EMV-Simulation 5.12 Werkzeuge in der Entwicklung (Pre-Compliance) 6 Praktika der Messtechnik 6.1 Praktikum der Filtererstellung 6.2 Praktikum der Messtechnik 6.3 Praktikum der Messungen von elektromagnetischen Wellen 7 EMV-Entwicklung mit Planung 7.1 Schaltplanerstellung 7.2 Layouterstellung 7.3 Beispiele für schlechte und richtige Layouts 8 Dokumentation Literatur: keine Lehrveranstaltungsart: Seminaristischer Unterricht, Übungen, Laborpraktikum im EMV-Labor Dauer: 4 SWS Leistungspunkte: 5 CP gemäß ECTS Vorlesung: 30 h, Unterricht an Rechnerarbeitsplätzen: 26h, Vor-und Nachbereitung: 56 Eigenstudium: 38 h

5 Leistungsnachweise: schriftliche Prüfung, Dauer: 90 Minuten Teil 1: 30 Minuten; Teil 2: 60 Minuten Zulassungsvoraussetzung: keine Dozent: Richard Weininger, Prof. Dr. Andreas Welsch Häufigkeit des Angebots /Wiederholungsmöglichkeiten: einmal pro Jahr im Sommersemester, Möglichkeit zur Prüfungsteilname in jedem Semester