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29. Juni 2022
Novotel Messe München

Anwenderforum EMV

Programm

Dienstag, 29. Juni 2021

10:00 - 10:50
Keynote Session Keynote EMV & Passive Bauelemente
10:00 - 10:10
Begrüßung Ralf Higgelke, WEKA FACHMEDIEN; Engelbert Hopf, WEKA FACHMEDIEN; Nicole Wörner, WEKA FACHMEDIEN
10:10 - 10:40
Keynote: Allokation – Strategien zur Vermeidung von Kopfschmerzen und Lieferverzug Alexander Gerfer, Würth Elektronik eiSos  
Der Markt für passive Bauelemente ist mit steigenden Lieferzeiten und Preisen ins Jahr 2021 gestartet und bringt Fragen und Herausforderungen mit sich, wie beispielsweise: Markttrend – ist alles demnächst nur noch Miniatur? Warum ist das so? Baugröße und immer mehr Leistungsfähigkeit? Stimmt das? Welches sind die richtigen Strategien, die ich als Entwickler und Einkäufer habe, um darauf zu reagieren? Denn ob Fertigstellung und Umsetzung von Prototypen, oder die Serienfertigung - beide scheitern schmerzvoll, wenn ein wichtiges Bauteil nicht zu bekommen ist! In seiner Keynote geht Alexander Gerfer auf verschiedene Aspekten auf das Thema ein. Mit seinem eigenen Erfahrungsschatz sowohl als Entwickler, aber auch als Technischer Vertriebsmitarbeiter und heute als CTO der Würth Elektronik eiSos, zuständig für F&E, Produktentwicklung, Qualität und Sourcing/ Produktion, zeigt er Tipps, Tricks und Hilfestellungen. Seien Sie unbedingt dabei!
10:40 - 10:50
Pause
10:50 - 12:25
Session 1 EMV
10:50 - 11:20
EMV-Störungen auf der Spur Lorandt Fölkel, Würth Elektronik eiSos  
Wir leben in einer Welt, in der wir von den unterschiedlichsten elektronischen Geräten umgeben sind, die alle mit einem oder mehreren Schaltreglern betrieben werden. Jeder Entwickler erwartet heutzutage von diesen Schaltreglern höchste Effizienz und bestes EMV-Verhalten. Wenn ein paar einfache Regeln aus der Analogtechnik beachtet werden, ist es möglich, diesen Anforderungen gerecht zu werden. In unserem Webinar werden wir die Schaltregler unter unterschiedlichen Aspekten betrachten und den entsprechenden Filter ausarbeiten. Die unterschiedlichen Filter werden mit Hilfe eines Simulationsprogramms verglichen. Auch wenn es keine Universallösung gibt, die zu jedem Design passt, werden wir mehrere Beispiele von Schaltregler anschauen und die verwendeten Lösungen besprechen.
11:20 - 11:50
Gleichtakt- und Gegentaktstörungen – Von der Optimierung des EMV-Filters bis hin zu frühen Vorkonformitätsmessungen Marcus Sonst, Rohde & Schwarz  
Schaltnetzteile sind heute wegen ihres hohen Wirkungsgrades und kompakter Baugröße in vielen Anwendungen Standard und müssen, damit sie für den Handel zugelassen werden, die Grenzwerte für elektromagnetische Störungen einhalten. In dem Vortrag werden Methoden gezeigt, wie leitungsgebundene Gleichtakt- und Gegentaktstörungen gemessen und durch ein optimiertes Eingangsfilter unterdrückt werden können. Um die Störungen innerhalb der Normvorgaben zu halten, ist in den allermeisten Fällen ein Eingangsfilter für diese Netzteile unvermeidbar. Dies setzt ein detailliertes Wissen über die Ausbreitung der verschiedenen leitungsgebundenen Ausbreitemechanismen, wozu Gleichtakt- und Gegentaktstörungen gehören, voraus. Die Normmessung mit einer LISN und EMV Test Receiver liefert diese Unterscheidung nicht und wird zudem erst am Ende eines Entwicklungszyklus durchgeführt. Eine erweiterte Messmethode mit Hilfe eines Oszilloskops und wenigen Hilfsmitteln liefert die Möglichkeit eine Unterscheidung der Gleich- und Gegentaktstörungen vorzunehmen. Diese erweiterte Messmethode basiert auf der Normmessung der leitungsgebundenen Störung und kann auch schon frühzeitig während der Entwicklungsphase mit geringem Aufwand durchgeführt werden. Die Messmethode wird anhand eines Schaltnetzteils als Fallstudie präsentiert.
11:50 - 12:25
Pause & Networking
12:25 - 13:10
Keynote Session Keynote
12:25 - 13:10
Keynote: Haben wir die EMV bei der Elektromobilität im Griff? Und… lädt es? Jörg Bärenfänger, EMC Test NRW  
Der Vortrag wird einen Bogen über die EMV-Herausforderungen und deren normative Umsetzung für die diversen Lademöglichkeiten von Elektrofahrzeugen spannen. Verschiedene Ladearten – AC, DC oder Wireless, von 12 bis 1500 V und von 5 A bis 3000 A – werden mit ihren aktuellen technischen und formalen EMV-Herausforderungen dargestellt. Die für eine Akzeptanz der Elektromobilität zwingend erforderliche sichere Funktionalität (Und… lädt es?) stellt die Frage nach einer sinnvollen Teststrategie. Aktuell werden Ladeinfrastruktur und Fahrzeuge unabhängig geprüft; ist das zielführend oder machen zukünftig Systemtests mit Ladestationen und Fahrzeugen Sinn? Zudem wird auf die Anwendung der Funkanlagenrichtlinie (engl. RED) hingewiesen, durch deren Anwendung in Europa eine Ladestation mit Funkkommunikation (4G oder RFID) zu einer „Funkanlage mit Fahrzeugladefunktion“ wird.
13:15 - 17:00
Session 2 EMV
13:15 - 13:45
Fehleranalyse auf Baugruppen bei Störfestigkeitsproblemen Sven König, Langer EMV-Technik  
An eine moderne elektronische Baugruppe werden heute hohe Anforderungen gestellt. Dazu gehören insbesondere neben einem kompakten Design mit geringer Stromaufnahme auch möglichst gute EMV-Eigenschaften ohne die Verwendung einer zusätzlichen Schirmung oder metallischen Gehäusen. Anhand eines praktischen Beispiels soll im Vortrag beschrieben werden welche Methoden und Werkzeuge den Entwicklern bei der EMV-Analyse und -Fehlersuche zur Verfügung stehen. Als Beispielelektronik dient ein Mikrokontroller gesteuertes Touchdisplay. Bei den Störfestigkeitsuntersuchungen mit Burst und ESD treten Probleme z.B. mit der Displaykommunikation, SPI-Übertragungsfehler sowie andere kritische Fehler auf. Da jede Neuentwicklung einer elektronischen Baugruppe das Risiko von Fehlannahmen enthält, ist es notwendig, schon während der Entwicklung die Elektronik experimentell auf ihre Störfestigkeit zu überprüfen. Für eine effektive Fehlersuche in der elektronischen Baugruppe hat sich das Zusammenspiel eines Störgenerators mit Feldquellen erwiesen. Das systematische und zielführende Vorgehen kann zu erheblichen Kosten- und Zeitersparnissen während der Entwicklung der Baugruppe führen. In der Praxis erfolgt die Ermittlung und Beseitigung der Schwachstellen an elektronischen Baugruppen in drei Schritten. 1. Analyse der Funktionsfehler - Beaufschlagung der Elektronik mit Burst, ESD und HF - Analyse der auftretenden Funktionsfehler - Differenzierung bezüglich magnetischer und elektrischer Felder 2. Lokalisieren der Schwachstellen - über Beaufschlagung mit Nahfeldsonden bzw. direkter Einkopplung - Nachbildung der Funktionsfehler aus den Normtests - weitere Methoden zum Auffinden der empfindlichen Strukturen 3. Schwachstellenbeseitigung - Verbesserung der Störfestigkeit des Prüflings unter Betrachtung verschiedener Gegenmaßnahmen Im Vortrag werden am Beispiel des Displays diese 3 Schritte zur EMV-Analyse und Fehlersuche erläutert und Lösungsansätze aufgezeigt.
13:45 - 14:15
Grundlagen der EMV-Prüfungen: ESD, Burst, Surge und Netzausfall Frank Niechcial, AMETEK CTS Europe  
Dieser Vortrag behandelt die Grundlagen der gängigsten EMV-Prüfungen. Diese Prüfungen werden häufig im eigenen Prüflabor als Vor- oder Endprüfung durchgeführt. Erklärt werden die Phänomene, Testlevel, Prüfaufbau und Prüfdurchführung sowie die letzten normativen Änderungen und deren Auswirkung auf die Prüfergebnisse.
14:15 - 14:40
Tools & Tipps-Track: How a Simple Solder Sphere Solves Many of Today’s EMI Shielding Challenges (sponsored Track) Jon Buchwald, XGR Technologies  
This webinar will demonstrate how a novel use of solder spheres as an attachment mechanism for a unique board level EMI shield solves many of the short comings of traditional, board level shielding cans. Specifically, XGR’s solder sphere system addresses the inability to inspect and re-work, poor co-planarity, and penalizing board real estate requirements. The result is an extremely rugged, durable, and lightweight board level shielding solution.
14:40 - 15:10
Risikobewertung von Produkten unter der EMV- und der Funkanlagenrichtlinie Holger Bentje, PHOENIX TESTLAB  
Seit der letzten Überarbeitung der europäischen EMV- und Funkanlagen-Richtlinien zur CE-Kennzeichnung haben Hersteller zusätzlich eine Risikobewertung für ihre Produkte durchzuführen. Diese Anforderungen treffen nicht nur auf Produkte zu, die sich derzeit in der Entwicklung befinden. Die technische Dokumentation ist auch für Produkte zu erweitern, die bereits seit vielen Jahren in Verkehr gebracht werden. Früher war es üblich, dass Hersteller ihren Prüfdienstleister gefragt haben, welche Prüfungen für ihr Produkt durchzuführen sind. Heute entsteht aus der neuen Risikobewertung des Herstellers ein Prüfplan, der eine wichtige Grundlage für die weitere Konformitätsbewertung darstellt. • Wie erstelle ich die geforderte Risikobewertung? • Welches sind die Risiken, die bewertet werden müssen? • Wie kann ich die Risiken minimieren? • Welche Dokumente helfen mir bei der Risikobewertung? Der Beitrag zum Anwenderforum EMV gibt Antworten auf diese Fragestellungen. Dabei wird insbesondere berücksichtigt, dass viele moderne Produkte durch Integration von Funkschnittstellen SMART werden. Für die Konformitätsbewertung fallen sie aus dem Regelbereich der EMV-Richtlinie in die Funkanlagenrichtlinie (RED). Somit sind neue Risiken in die Risikobewertung aufzunehmen. Ferner fehlen im Bereich der RED immer noch harmonisierte Normen, die eine Risikobewertung als Teil der Konformitätsbewertung für das Produkt erschweren. Zusätzliche Stellungnahmen werden in diesem Fall von Herstellern gefordert. Zusammenfassung In diesem Beitrag zum Anwenderforum EMV werden die Anforderungen an eine Risikobewertung zur CE-Kennzeichnung von Produkten diskutiert. Die Teilnehmer lernen die neuen Anforderungen der EMV- und der Funkanlagenrichtlinie an praktischen Beispielen kennen. Interessante Leitfäden zur Risikobewertung werden vorgestellt.
15:10 - 15:40
Masserauschen wirksam unterdrücken Thomas Eichstetter, Essentielle Elektronik Eichstetter  
Bei vielen PCB Designs werden Signale auf unsymmetrischen Leitungen übertragen. Der Rückleiter des Stromes ist dabei die Masse. Da Ströme auf einer Leitung unvermeidbar zu einem Spannungsabfall führen, entstehen bei einem falschen Aufbau EMV-kritische Produkte. Derzeit angewandte Maßnahmen werden durch fundamentale Kenntnisse ersetzt, damit der Entwickler weiß, wo er den Bezugspunkt der Masse sauber definiert. Ein einfaches Experiment erklärt die komplexe Funktionsweiße des Potentialausgleichs in Wechselwirkung mit dem Potentialbezug. Zusätzlich wird die Stromverdrängung auf Mulitlayer genauer untersucht. Denn ab der Grenzfrequenz fließt ein Großteil des Stromes nicht mehr auf allen Masselagen, sondern nur noch auf der direkt darunter liegenden. Die Auswirkung dieses Effektes wird verdeutlicht.
15:40 - 15:50
Pause
15:50 - 16:20
Praktische Auswahl der ESD-Schutzkomponenten für High-Speed Links im Automotive Dr. Andreas Hardock, Nexperia Germany  
Große Trends in der Automotive Branche verändern die Autos der Zukunft ganz entscheidend. Neben der Elektrifizierung des Antriebsstrangs, ist das autonome Fahren und der große Bedarf und Infotainment die größten Treiber dieser Trends. Dies führt dazu, dass immer mehr ADAS- wie auch Infotainment-Systeme im Automotive adoptiert werden. Als Beispiel dafür ist die stark steigende Bedarf und Displays und Kameras zu denen (Abbildung 1), die bis 2030 eine Vervierfachung der Videosysteme prognostiziert bis 2030, was konkret 30 bis 40 Displays und Kameras pro Fahrzeug bedeutet. Zur Unterstützung dieser Video Systeme werden High-Speed Video links benötigt. Diese Video Links arbeiten bereits jetzt mit Datenraten bis zu 13Gbps und werden in Zukunft auf bis zu 16Gbps erweitert. Die Physical Layer (PHY) Technologie solche Systeme benötigt häufig einen speziellen ESD Schutz um eine robuste Funktionalität im Feld unter allen Automotive-Konditionen zu gewährleisten. Dieser ESD Schutz muss neben sehr guten ESD Schutz weitere wichtiges Kriterium erfüllen: Er darf die Signalintegrität (SI) der High-Speed Links nicht zu sehr beeinflussen. Um dies zu erfüllen, müssen Eigenschaften wie z.B. kleine Kapazität, kompaktes Package, was zum einen wenige Streuelemente hat und zum anderen ein optimales Routing erlaubt. Vor allem Letzteres is neben der SI auf für die EMV von enormer Bedeutung, da ein optimales und impedanzkonformes Routing neben Reflexion auch die Symmetrie des Links verbessert und somit die entscheidenden Common Mode Ströme verringert. In diesem Vortrag wird auf praktische Art wie Auswahl der richtigen ESD Schutzkomponenten für die gängigen High-Speed Video Links wie GMSL, FPDLink, oder APIX gezeigt. Dazu werden wichtige Parameter der ESD Schutzkomponenten herausgearbeitet und deren Einfluss auf die Signalintegrität gezeigt.
16:20 - 16:50
Filter mit hochpermeablen Kernmaterialien Herbert Blum, SCHURTER  
Hochpermeable Kernmaterialien finden vermehrt Anwendung in EMV-Filtern. Sogenannte Nanokristalline Kerne versprechen viel höhere Induktivität und besseres Sättigungsverhalten bei gleicher Baugrösse wie Ferritkerne. Anhand verschiedener Filteraufbauten wird der mögliche Dämpfungsgewinn und das Frequenzverhalten aufgezeigt. Eine Gegenüberstellung im diskreten Aufbau auf der Leiterplatte und im Blockfilter zeigt Platzgewinn gegenüber konventioneller Ferritlösung. In der realen Anwendung muss der Filteraufbau mit hochpermeablen Materialien beweisen, dass diese Lösung genauso Robust oder besser ist wie die Ferrit-Lösung.
16:50 - 17:00
Wrap-up Nicole Wörner, WEKA FACHMEDIEN

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