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EMV-Filter sind in ein- und mehrstufiger Ausführung erhältlich. Sie sorgen dafür, dass sich an das Stromnetz angeschlossene elektrische Geräte nicht gegenseitig stören. Die Schurter Experten wissen, welche Filter sinnvoll sind.

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ist heute ein unverzichtbares Qualitätsmerkmal jedes elektronischen Geräts – auch in der Medizintechnik. Die Konformität der Geräte mit den Schutzzielen der EMV-Richtlinie muss vom Hersteller durch eine Konformitätserklärung und Anbringung des CE-Zeichens auf dem Gerät und auf der Verpackung erklärt werden. Damit übernimmt er die Verantwortung für die Einhaltung der jeweiligen Störaussendungs- und Störfestigkeitsanforderungen.

Das übliche Störeinkopplungsmodell basiert auf den Begriffen Störquelle, Koppelpfad und Störsenke. Das Gerät, das Störungen erzeugt, wird als Störquelle bezeichnet, und das betroffene Gerät wird als Störsenke bezeichnet. Damit die Senke von der Quelle beeinflusst werden kann, muss die Störung die Senke erreichen, damit sie dort als Störgröße wirken kann. Der Weg zwischen Quelle und Senke wird Kopplung oder Koppelweg genannt.

Um überhaupt eine hohe EMV gewährleisten zu können, müssen die möglichen Störmechanismen bekannt sein. Neben natürlichen Störquellen (zB Blitzschlag) gibt es grundsätzlich vier verschiedene Arten der Kopplung:

Was ist Medizintechnik? Definition, Beispiele und Karriere!

Man unterscheidet dynamische und statische Störungen (meist elektromagnetische Felder). Ebenso zwischen leitungsgebundenen und nicht leitungsgebundenen Störungen. Die galvanische oder Impedanzkopplung ist verdrahtet. Alle anderen basieren auf elektromagnetischen Wellenfeldern. Bei leitungsgebundenen Störungen wird zusätzlich zwischen Gleichtakt- und Gegentaktstörungen unterschieden.

Es ist sinnvoll, der EMV-Problematik in einer möglichst frühen Designphase Aufmerksamkeit zu schenken. Viele Probleme lassen sich durch eine geschickte Auslegung des Designs vermeiden. Insbesondere Störungen durch Strahlungseinkopplung sind nachträglich nur noch mit hohem Aufwand zu beheben. Die effizienteste Möglichkeit, leitungsbedingte Störungen zu reduzieren, ist der Einsatz eines Netzfilters.

Ein EMV-Netzfilter stellt normalerweise einen Tiefpass dar. Es hat keinen Einfluss auf die Netzfrequenz (50/60 Hz), dämpft aber hochfrequente Störungen (> 10 kHz). Das Filter ist ein LC-Netzwerk, bestehend aus X- und Y-Entstörkondensatoren (C) und einer stromkompensierten Drossel (L).

In der Praxis kann es vorkommen, dass trotz Verwendung eines Filters die Dämpfung nicht ausreicht. Dabei werden mehrere für die jeweiligen Störsignale optimierte Filterstufen hintereinander geschaltet, die im Zusammenspiel sowohl Gegentakt- als auch Gleichtaktstörungen noch besser dämpfen. In der Regel erhält man mit einem zweistufigen Filter sehr gute Ergebnisse. Aber auch dreistufige Filter sind denkbar, machbar und verfügbar.

Weiterführende Informationen zum Thema Netzfiltervergleich: einstufig vs. zweistufig Nachfolgend ein äußerst eindrucksvoller Vergleich von drei Geräteeinbaudosen mit Sicherungshaltern von Schurter: den Modellen DD11, DD12 und DD14. Das Modell DD11 hat keinen integrierten EMV-Filter. Der DD12 verwendet einen einstufigen Filter und der neue DD14 hat einen zweistufigen Filter. Als Störquelle für diesen Versuch wurde ein handelsübliches Schaltnetzteil mit einer Leistung von ca. 150 W für die Beleuchtung verwendet. Schurter DD11: Ohne Filter ist das Gerät ungeschützt gegen Emissionen und entspricht nicht den EMV-Anforderungen. Schurter DD12: Bis auf kleine Ausreißer funktioniert der einstufige Filter gut. Allerdings erfüllt es die Anforderungen nicht vollständig. Schurter DD14: Der zweistufige Filter macht einen tollen Job. Die EMV-Anforderungen werden vollständig eingehalten. Grafiken zu den Tests gibt es in der Bildergalerie.

Nachfolgend ein sehr eindrucksvoller Vergleich von drei Geräteeinbaudosen mit Sicherungshaltern von Schurter: den Modellen DD11, DD12 und DD14. Das Modell DD11 hat keinen integrierten EMV-Filter. Der DD12 verwendet einen einstufigen Filter und der neue DD14 hat einen zweistufigen Filter. Als Störquelle für diesen Versuch wurde ein handelsübliches Schaltnetzteil mit einer Leistung von ca. 150 W für die Beleuchtung verwendet.

Grafiken zu den Experimenten befinden sich in der Bildergalerie.

Kompaktes Gerätestecker-Kombielement mit zweistufigem Filter

Im Kasten „Netzfiltervergleich“ wird ein Versuch beschrieben, der drei Geräteeinbaudosen mit Sicherungshaltern von Schurter ohne Filter, mit einstufigem Filter und mit zweistufigem Filter vergleicht. Der Versuch zeigt, dass die angelegte Last nicht ohne Filter betrieben werden darf. Die Emissionsgrenzwerte werden in verschiedenen Frequenzbereichen überschritten. Auch der Einsatz eines einstufigen Filters reicht nicht aus, um die Störungen ausreichend zu dämpfen. Nur der Einsatz des zweistufigen Filters stellt sicher, dass die Grenzwerte für Störaussendungen über den gesamten Frequenzbereich eingehalten werden. Grafiken zu den Experimenten finden Sie in der Bildergalerie. (NS)

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