Was ist elektromagnetische Verträglichkeit?

Zusammenfassend lässt sich sagen: Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) bezeichnet die Fähigkeit eines elektrischen/elektronischen Geräts, in seiner elektromagnetischen Umgebung einwandfrei zu funktionieren, ohne unzulässige Störungen ( Emissionen ) zu erzeugen oder durch externe Felder beeinträchtigt zu werden ( Störfestigkeit ). EMV-Prüfungen sind gemäß der EMV-Richtlinie 2014/30/EU für die CE-Kennzeichnung und gemäß FCC Part 15 für die Vermarktung in den USA obligatorisch . Klimakammern werden eingesetzt, um EMV-Prüfungen unter kontrollierten Umgebungsbedingungen durchzuführen und dabei klimatische Belastungen mit der Überprüfung der elektromagnetischen Leistungsfähigkeit zu kombinieren.

Was ist elektromagnetische Verträglichkeit?

Verträglichkeit (EMV) umfasst zwei sich ergänzende Aspekte:

• Emissionen: Das Gerät darf keine elektromagnetischen Störungen oberhalb festgelegter Schwellenwerte aussenden, die andere in der Nähe befindliche Geräte (Radio, Fernseher, medizinische Geräte, Sicherheitssysteme) beeinträchtigen könnten.
• Störfestigkeit: Das Gerät muss auch bei äußeren Störungen (Blitzeinschläge, elektrostatische Entladungen, Funkfelder anderer Geräte, Netztransienten) weiterhin einwandfrei funktionieren.

In der Praxis muss jedes in der EU, den USA, Japan oder China verkaufte elektronische Produkt eine Reihe von EMV-Tests bestehen, die auf die jeweilige Kategorie (Medizin-, Automobil-, Industrie-, Haushalts- oder IT-Geräte) zugeschnitten sind.

Arten von EMV-Prüfungen

EMV-Referenzstandards

• Richtlinie 2014/30/EU – Europäische EMV-Richtlinie (verpflichtend für die CE-Kennzeichnung)
• IEC 61000 (vollständige Reihe) — Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
• CISPR 32 / EN 55032 — EMV-Anforderungen für Multimediageräte
• CISPR 35 / EN 55035 — Störfestigkeit von Multimedia-Geräten
• IEC 60601-1-2 — EMV-Anforderungen an medizinische elektrische Geräte
• ISO 11452 / CISPR 25 — EMV für Fahrzeuge und Automobilkomponenten
• FCC Teil 15 / Teil 18 – US-Standard für abgestrahlte Emissionen
• VCCI – Japan, ACMA – Australien, CCC – China

EMV- und kombinierte Klimatests

Viele Branchen verlangen, dass Geräte auch unter extremen Umgebungsbedingungen die EMV-Normen erfüllen . Aus diesem Grund werden EMV-Tests in einer Klimakammer während Temperatur- oder Feuchtigkeitszyklen durchgeführt, um die Leistungsfähigkeit bei -40 °C, +85 °C oder hoher Luftfeuchtigkeit zu überprüfen.

Branchen, die kombinierte EMV-Prüfungen unter klimatischen Bedingungen erfordern:

• Automobilindustrie: ISO 11452 + ISO 16750 (EMV-Prüfung bei -40 °C bis +125 °C)
• Luft- und Raumfahrt: RTCA DO-160 Abschnitt 20/21 (Immunität und Emissionen) + Klimaabschnitte
• Medizinisch: IEC 60601-1-2 mit Überprüfung unter Lagerbedingungen (-25°C ÷ +70°C)
• Militär: MIL-STD-461 EMI + MIL-STD-810 Klima kombiniert
• Eisenbahn: EN 50121 EMV für Eisenbahnanwendungen

reflexionsarme Kammer vs. EMV-Klimakammer

Es müssen zwei Testumgebungen unterschieden werden:

• Schalltoter (oder halbschalltoter) Raum: abgeschirmt gegen abgestrahlte Emissionen, ausgekleidet mit pyramidenförmigen Absorbern. Er verfügt über keine Klimatisierung.
• EMV-Klimakammer: Temperatur- und feuchtigkeitskontrolliert, mit Zugang für Kabel und Antennen. Wird typischerweise in Verbindung mit einem Vorscan- oder GTEM-Gerät für EMV-Bewertungen unter klimatischer Belastung eingesetzt.

Für eine vollständige Zertifizierung werden die beiden Technologien kombiniert: Zuerst wird das Produkt auf dem grundlegenden EMV-Niveau in einer reflexionsarmen Kammer qualifiziert, dann wird die Konformität unter extremen Umweltbedingungen in der Klimakammer überprüft.

Autoritative Quellen

• IEC 61000-Reihe — IEC Webstore
• CISPR – Internationales Sonderkomitee für Funkstörungen
• Europäische Kommission – EMV-Richtlinie 2014/30/EU
• FCC – Abteilung für elektromagnetische Verträglichkeit

FDM-Klimakammern für EMV

FDM Environment Makers fertigt konfigurierbare Klimakammern für kundenspezifische EMV-Systeme: geschirmte Kabeleinführung, zugängliche Seitenwände für Antennen und GTEM-Sonden sowie spezielle EMV-Filter. Der Temperaturbereich liegt zwischen -70 °C und +180 °C, die relative Luftfeuchtigkeit zwischen 10 und 95 %. Die Kammern RHje nach Qualifikationsanforderungen (Automobilindustrie, Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt) als Tisch-, Schrank- oder begehbare Modelle erhältlich.

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EMV – Häufig gestellte Fragen

Welche EMV-Prüfungen sind für die CE-Kennzeichnung obligatorisch?

Das hängt von der Produktkategorie ab. Für die meisten elektronischen Geräte (Multimedia, IT, Haushaltsgeräte) gilt die harmonisierte Norm EN 55032 (Emissionen) + EN 55035 (Störfestigkeit). Für Medizinprodukte ist IEC 60601-1-2und für Automobile ISO 11452 + CISPR 25maßgebend. Ein Produkt, das die entsprechende harmonisierte Norm erfüllt, gilt als konform mit der Richtlinie 2014/30/EU.

Ist ein FCC-zertifiziertes Produkt automatisch CE-zertifiziert?

Nein. Die FCC-Richtlinie Teil 15 (USA) und die EU-EMV-Richtlinie (Europäische EMV-Richtlinie) haben zwar überlappende, aber nicht identische Anforderungen. Die FCC konzentriert sich primär auf Störaussendungen; die EU-Richtlinie fordert zusätzlich umfassende Störfestigkeitsprüfungen gemäß IEC 61000. Für die Vermarktung in beiden Märkten sind beide Zertifizierungen erforderlich, obwohl viele Prüfungen identisch sein können.

Wie viel kostet eine vollständige EMV-Zertifizierung?

Die Kosten hängen von Komplexität und Kategorie ab: Einfache Konsumgeräte kostenzwischen 5.000 und 15.000 Euround werden in einem akkreditierten Labor geprüft. Medizin- oder Automobilgeräte kostenzwischen 20.000 und 80.000 Euround werden unter kombinierten Klimabedingungen getestet. Drahtlose Geräte (Bluetooth, WLAN, 5G) unterliegen den Kosten der Funkanlagenrichtlinie (RED), die in Europa bis zu 30.000 bis 50.000 Euro betragen können.

Warum sollte man EMV-Tests in einer Klimakammer durchführen?

Da viele elektronische Bauteile (insbesondere in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- sowie Industriebranche) auch bei -40 °C oder +125 °C EMV-konform sein müssen, ist eine kombinierte Klima- und EMV-Prüfung unerlässlich. Kondensatoren, Quarzoszillatoren oder Spannungsregler können ihre Eigenschaften temperaturabhängig verändern und unter extremen Bedingungen Emissionen erzeugen oder ihre Störfestigkeit verlieren.