Lernfeld 10 · Prüfung Teil 2

EMV, ESD und Überspannungsschutz

EMV, ESD und Überspannungsschutz: Kopplungswege, Schirmung, Filter, Ferrite, Leiterplattengestaltung und CE-Kennzeichnung.

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Darum geht es

Elektromagnetische Verträglichkeit bedeutet, dass ein Gerät andere nicht unzulässig stört und selbst ausreichend störfest ist. Jede Störung braucht Quelle, Kopplungsweg und Senke. Galvanische Kopplung entsteht über gemeinsame Leiter, kapazitive über schnelle Spannungsänderungen benachbarter Leitungen, induktive über Magnetfelder hoher Ströme, Strahlungskopplung über Funk. Gegenmaßnahmen sind Abstand, Verdrillung, Schirmung, Filter und Ferrite.

Schirme wirken bei hohen Frequenzen nur, wenn sie großflächig und kurz aufgelegt sind; ein langer Beidraht hat durch seine Induktivität bei Megahertz schon einige Ohm. Auf Leiterplatten halten Masseflächen, kurze Wege und Abblockkondensatoren nah an den ICs die Stromschleifen klein.

Elektrostatische Entladungen schädigen Bauteile unbemerkt; am ESD-Arbeitsplatz schützen Armband mit Widerstand, ableitfähige Unterlage und Verpackung. Gegen Überspannungen werden Schutzgeräte gestaffelt eingesetzt: Typ 1 am Gebäudeeintritt, Typ 2 in Verteilungen, Typ 3 nah am Gerät. Mit dem CE-Zeichen erklärt der Hersteller, dass das Gerät die zutreffenden EU-Richtlinien einschließlich der EMV-Richtlinie erfüllt.

Das solltest du dir merken

Störung braucht Quelle, Kopplungsweg und Senke.
Schirm großflächig mit Schirmklemme auflegen, nicht über lange Beidrähte.
Überspannungsschutz gestaffelt Typ 1, 2, 3.
CE ist eine Herstellererklärung, kein Prüfzeichen.

Formeln

Induktiver Blindwiderstand: $X_{L} = 2 π \cdot f \cdot L$

Typische Fehler in der Prüfung

Den Schirm über einen langen Beidraht angeschlossen.
Das CE-Zeichen für ein unabhängiges Prüfzeichen gehalten.
Nanohenry und Megahertz beim Blindwiderstand falsch umgerechnet.

Tipps aus der Werkstatt

Jede Störung braucht Quelle, Kopplungsweg und Senke. Am Kopplungsweg hilft oft schon Abstand, Verdrillung und ein großflächig aufgelegter Schirm. Ein langer Beidraht hat bei Megahertz einige Ohm und macht den Schirm wirkungslos.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

12 Aufgaben zu „EMV, ESD und Überspannungsschutz“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Elektroniker/-in für Informations- und Systemtechnik, Lernfeld 10; DIN VDE 0100-534 und DIN EN 61340-5-1 sinngemäß. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.