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11-2019

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Bauelemente Bild 5:

Bauelemente Bild 5: Konzept des ADuM5020 mit Ferriten Bild 4: Blockaufbau der Bausteine • Klasse A: Gerät, verwendet in industriellen Applikationen und gewerblichen Bereichen • Klasse B: Gerät, das im Privatbereich betrieben wird Die Grenzwerte von Klasse B sind bis zu 10 dB enger als für Klasse A. Bild 2 zeigt die Grenzwerte der CISPR 11/EN 55011 und CISPR 22/EN 55022 für beide Klassen als Graphen an. In diesem Frequenzbereich entspricht die Übereinstimmung mit CISPR 22/EN 5502 Klasse B auch der mit CISPR 11/EN 55011 Klasse B. EMC am Beginn der Entwicklung beachten Es wurde von Intertek berichtet, dass 50% der Produkte den ersten EMC-Test nicht bestehen. Dies kann auf Fehler beim Einsatz von EMV-Entwicklungstechniken früh im Entwicklungszyklus zurückzuführen sein. Ignoriert man die EMV, bis die funktionale Entwicklung abgeschlossen ist, führt dies häufig zu teurem Mehraufwand. Zudem gibt es immer weniger Techniken zur Lösung von EMV-Problemen, wenn man in der Produktentwicklung voranschreitet, da verschiedene Aspekte des Produktes dann ohne Zusatzkosten und Zeitüberschreitungen nicht mehr geändert werden können. Die Auswahl und Platzierung der Komponenten sind sehr wichtig. Das Auswählen und Entwickeln mit Bausteinen, die bereits Industriestandards erfüllen, kann die Übereinstimmung mit der EMV erhöhen. Störungsminderungstechniken Verglichen mit konventionellen Methoden, die diskrete Trafos Bild 6: Ferrit mindert Effektivität des Dipols verwenden, führt die Integration eines Trafos und Schaltungen in ein IC-Gehäuse wegen der geringeren Anzahl an Komponenten zu deutlich größeren Platzeinsparungen, kann aber in höheren abgestrahlten Emissionen resultieren. Störungsminderungstechniken für abgestrahlte Emissionen können die Einsparungen bezüglich integrierter Trafos und Kosten wegen der höheren Entwicklungskomplexität der Baugruppe oder zusätzlicher Komponenten wieder zunichte machen. Ein üblicher Weg ist es, einen Pfad mit geringer Impedanz von der Sekundär- auf die Primärseite vorzusehen und damit den Pegel der Abstrahlungen zu mindern, etwa mit einem „Stitching“-Kondensator zwischen Primär- und Sekundärseite entweder diskret oder in der Zwischenlage eingebettet. Ein diskreter Kondensator ist die einfachere Lösung und kann entweder bedrahtet oder oberflächenmontierbar sein. Er ist auch für eine zweilagige Leiterplatte geeignet, jedoch voluminös. Eine andere nicht ideale Lösung nutzt einen eingebetteten Kondensator, der gebildet wird, wenn zwei sich Lagen in einer Leiterplatte überlappen (Bild 3). Diese Spielart hat einige sehr nützliche Eigenschaften, da die parasitäre Induktivität sehr gering ist. Sie bedeutet aber höhere Entwicklungskomplexität und Kosten wegen der spezifischen Auslegung der Lagendicke, um die korrekte Kapazität zu erhalten und benötigt mindestens eine vierlagige Platine. Eventuell können sich Leckwechselströme und Transienten über die Barriere von einer Masselagen in die anderen einkoppeln obwohl die Stitching-Kapazität in der Regel klein ist. Eine ideale Störminderungstechnik benötigt keine Stitching-Kapazität, senkt damit die Kosten und reduziert die Design- Komplexität der Leiterplatte. 22 hf-praxis 11/2019

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