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EMV von Schaltnetzteilen

Von den Bauelementen über die Funktionsweise zum EMV-gerechten Entwurf

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Im ersten Seminarteil beginnt die Einführung mit den passiven Bauelementen. Dabei werden... mehr

EMV von Schaltnetzteilen

Im ersten Seminarteil beginnt die Einführung mit den passiven Bauelementen. Dabei werden Kondensatoren und magnetische Bauelemente mit ihren unterschiedlichen technischen Ausführungsformen in Bezug auf Verluste und EMV behandelt. Es folgen die Halbleiterbauelemente Dioden und Transistoren mit ihren charakteristischen Eigenschaften. Aus der Vielfalt der Schaltungen werden stellvertretend der Tiefsetzsteller und der Sperrwandler besprochen, die viele Gemeinsamkeiten mit weiteren Schaltnetzteilschaltungen haben, wobei neben der Schaltungsbeschreibung auch auf die Dimensionierung und Betriebsarten eingegangen wird. Hierbei stehen immer die Themen Wirkungsgrad und EMV im Vordergrund.

Im zweiten Teil wird zunächst kurz auf die gesetzlichen Grundlagen der EMV eingegangen. Zu diesem administrativen Teil gehören auch die einschlägigen Normen und die damit in Verbindung stehenden Emissionsmessungen und Immunitätsprüfungen. Die Grundlagen der EMV schließen mit der Beschreibung der Kopplungspfade und deren Vermeidung in Verbindung mit der Signalbetrachtung, wie Gegentakt- und Gleichtaktsignale. Der Schwerpunkt liegt im EMV-gerechten Schaltungsentwurf mit den Abschnitten Leistungsfaktorkorrektur, EMV-Filter, Schirmung, geeignete Bauelemente, allgemeine und spezielle Layoutempfehlungen.

Alle Aspekte werden anhand von Beispielen, Berechnungen, Simulationen oder Messergebnissen untermauert. Dabei wird insbesondere darauf Wert gelegt, dass die wirkenden Mechanismen einfach verständlich beschrieben werden.

 

Zum Thema

Schaltnetzteile werden im täglichen Bereich wie auch in der industriellen Anwendung in einer stetig wachsenden Vielfalt benötigt. Hierbei stehen neben dem Wirkungsgrad auch die Eigenschaften zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) im Vordergrund. Das Seminar "EMV von Schaltnetzteilen" deckt die Bereiche Bauelemente, Funktionsweise, Betriebsarten und insbesondere den EMV-gerechten Entwurf von Schaltnetzteilen ab. Neben den gesetzlichen Grundlagen und den in den Normen beschriebenen Emissionsmessungen wie Immunitätsprüfungen werden für die auftretenden Signale die Fouriertransformation sowie Gegentakt- und Gleichtaktströme vorgestellt, sowie die typischen Kopplungspfade. Auf der Basis der Entstehung elektromagnetischer Störungen baut der EMV-gerechte Entwurf auf, der den Schwerpunkt darstellt. Dabei werden Leistungsfaktorkorrekturen, Aufbau, Wirkungsweise und Design von EMV-Filtern, Schirmung, geeignete Bauelemente und der Layoutentwurf thematisiert.

 

USP

  • EMV-gerechter Entwurf von Schaltnetzteilen
  • Beispiele und Berechnungen
  • Simulationen und Messergebnisse

 

Programm

Tag 1, 09:00 bis 17:15 Uhr

Einführung
(Vor- und Nachteile von Schaltnetzteilen, EMV-Phänomene)
Prof. Dr.-Ing. Günter Keller
 
Kondensatoren
(Aufbau, Technologien, Ersatzschaltbild, parasitäre Eigenschaften)
Prof. Dr.-Ing. Günter Keller
 
Magnetische Bauelemente
(Magnetmaterialien, Drosseln, Transformatoren, parasitäre Eigenschaften)
Prof. Dr.-Ing. Günter Keller
 
Leistungshalbleiter
(Diode, MOSFET, statische und dynamische Eigenschaften, Ersatzschaltbilder)
Prof. Dr.-Ing. Günter Keller
 
Gleichstromsteller
(Tiefsetzsteller: Aufbau, Betriebsweisen, EMV-Eigenschaften, weitere Gleichstromstellerschaltungen)
Prof. Dr.-Ing. Günter Keller
 
Isolierte Gleichstromsteller
(Schaltnetzteilstruktur, Sperrwandler: Aufbau, Betriebsweisen, EMV-Eigenschaften, weitere isolierte Gleichstromstellerschaltungen)
Prof. Dr.-Ing. Günter Keller
 
 
Tag 2, 08:30 bis 17:00 Uhr
 
Elektromagnetische Verträglichkeit – Gesetze, Normen und Prüfungen
(EMV-Richtlinie und EMV-Gesetz, Europäische Normen, Emissionsmessungen, Immunitätsprüfungen)
Prof. Dr.-Ing. Günter Keller
 
Kopplungsmechanismen
(Übersicht, galvanische Kopplung, kapazitive Kopplung, induktive Kopplung, elektromagnetische Kopplung)
Prof. Dr.-Ing. Günter Keller
 
Signalcharakteristiken
(Gleichtaktstörung, Gegentaktstörung, Spektralbetrachtung typischer Signalverläufe)
Prof. Dr.-Ing. Günter Keller
 
Störungsursachen
(Entstehung elektromagnetischer Störungen in Schaltnetzteilen, Frequenzbereiche)
Prof. Dr.-Ing. Günter Keller
 
EMV-gerechter Entwurf von Schaltnetzteilen
(Leistungsfaktorkorrektur, EMV-Filter: Aufbau, Wirkungsweise, Entwurfsverfahren, Schirmung, weichschaltende Wandler, geeignete Bauelemente, allgemeine und spezielle Layoutempfehlungen, Bauteilplatzierung)
Prof. Dr.-Ing. Günter Keller

 

Zielsetzung

Die Teilnehmer des Seminars erhalten einen grundlegenden Einblick in die elektromagnetische Verträglichkeit von Schaltnetzteilen anhand von Bauelementen, Schaltungen und Betriebsarten. Sie lernen auf der Basis der Entstehung und Ausbreitung elektromagnetischer Störungen wirksame Maßnahmen zu deren Reduzierung umzusetzen und die Auswirkungen auf Wirkungsgrad und Kosten abzuschätzen.  

 

Teilnehmerkreis

  • Techniker, Ingenieure, Mitarbeiter aus Entwicklung und Konstruktion
  • EMV-Prüfingenieure
  • Anlagenprojektierer

 

Weiterführende Links zu "EMV von Schaltnetzteilen"

Referenten

Prof. Dr.-Ing. Günter Keller

Technische Hochschule Deggendorf

Herr Professor Keller beschäftigte sich am Institut für Solare Energieversorgungstechnik (ISET) im Bereich der Produktentwicklung über neun Jahre mit der Aufbereitung photovoltaischer Solarenergie. Nach seiner Berufung an die Hochschule Deggendorf trug er dort als erster Professor im Studiengang Elektrotechnik maßgeblich zur Entwicklung der Fakultät bei. Heute unterrichtet er die Fächer Grundlagen der Elektrotechnik, Elektromagnetische Verträglichkeit, Stromversorgungstechnik, Leistungselektronik und Systemtechnik erneuerbarer Energien.

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