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Elektromagnetische Interferenz (EMI) ist ein Sammelbegriff für jedes Signal, das seinen beabsichtigten Weg verlässt und elektronische Geräte in der Nähe stört. Es kann dazu führen, dass elektrische und elektronische Geräte nicht richtig funktionieren oder sogar komplett ausfallen.
Wenn Sie kein Geld für unnötige Reparaturen oder Ersetzungen ausgeben möchten, die durch EMI verursacht werden, müssen Sie verstehen, was EMI verursacht und wie elektronische Geräte davor geschützt werden können.
Also, was verursacht EMI? Wie wirkt es sich auf Ihre Elektronik aus und wie können Sie sich vor seinen schädlichen Auswirkungen schützen?
Was verursacht EMI?
Da EMI ein weit gefasster Begriff ist, der verwendet wird, um über Störsignale zu sprechen, die verschiedene elektrische und elektrische Komponenten beeinflussen, sind auch ihre möglichen Ursachen breit und vielfältig.
Im Allgemeinen hat EMI drei Ursachen: natürliche, künstliche und inhärente.
Natürliche elektromagnetische Interferenz
Natürliche EMI wird durch natürliche Ereignisse wie Regenstürme, Sonneneruptionen und Blitze verursacht. Diese natürlich vorkommenden Phänomene haben genug Potenzial, um elektromagnetische Wellen in der Luft zu erzeugen, die verschiedene Geräte überwältigen können.
Natürliche EMI ist eine der gefährlichsten Arten von EMI. Abhängig von seiner Intensität kann ein natürliches EMI-Ereignis kleinere Unannehmlichkeiten (z. B. geringe Telekommunikationsabdeckung) oder katastrophale Zerstörungen verursachen, die zu landesweiten oder sogar landesweiten Stromausfällen führen.
Vom Menschen verursachte Störungen
Vom Menschen verursachte EMI wird durch von Menschen hergestellte Geräte, Ausrüstung und Strukturen erzeugt. Einige bekannte Quellen künstlicher elektromagnetischer Interferenzen sind Funkmasten, Radarsysteme, Hochspannungsleitungen und sogar Ihre Küchenmikrowelle.
Inhärente EMI
Inhärente EMI tritt auf, wenn die internen Komponenten des Geräts unbeabsichtigt Interferenzen mit seinen anderen Komponenten erzeugen, was zu einer Beschädigung oder Fehlfunktion des Geräts führt. Dieses Problem rührt oft von schlechten Produktdesigns her, die ohne angemessene Tests hergestellt werden.
Inhärente EMI ist oft am schwierigsten zu schützen, da die Interferenz vom Gerät selbst ausgeht.
Die vier Kopplungsmechanismen von EMI
Das Verständnis der allgemeinen Ursachen von EMI ist eine großartige Möglichkeit, sich mit diesem schädlichen Phänomen vertraut zu machen. Wenn Sie Ihre elektronischen Geräte jedoch vor EMI schützen möchten, müssen Sie sich mit den verschiedenen Wegen (Kopplungsmechanismen) auskennen, auf denen elektromagnetische Störungen in Ihr Gerät eindringen können.
Ein Kopplungsmechanismus sind die verschiedenen Modi oder Wege, auf denen Energie von der Quelle zum Gerät übertragen wird. Wenn Sie also die verschiedenen Kopplungsmechanismen elektromagnetischer Interferenzen verstehen, können Sie feststellen, wie EMI wahrscheinlich in Ihr Gerät eindringen und dort zirkulieren.
Auf diese Weise können Sie bestimmen, welche Bereiche davon abgeschirmt werden sollen. Dies sind die vier Kopplungsmechanismen von EMI, auf die Sie sich konzentrieren sollten, um Ihr Gerät zu schützen.
1. Leitung
Dies geschieht, wenn die Störung durch die Übertragung elektromagnetischer Wellen durch physische Leiter wie Drähte und Kabel verursacht wird. Es wird verursacht, wenn zwei oder mehr Geräte, die unterschiedliche Frequenzen verwenden, über Kabel verbunden werden, was zu Fehlfunktionen führt.
Diese Art von EMI ist oft ein Problem für verschiedene Netzteile.
2. Strahlung
Dies tritt auf, wenn elektronische Geräte von Funkwellen überwältigt werden. Abgestrahlte EMI sind in der Regel stärker wahrnehmbar, wenn Geräte (z. B. Mobiltelefone) in der Nähe von Radarsystemen, Hochspannungsleitungen oder Telekommunikationstürmen verwendet werden.
3. Kapazitiv
Diese EMI-Kopplung wird beobachtet, wenn interne Komponenten eines Geräts zu viel Rauschen emittieren, dass es andere elektrische Komponenten innerhalb des Schaltkreises stört. Kapazitive EMI ist oft das Ergebnis eines schlechten Designs oder fehlerhafter Komponenten innerhalb eines Schaltkreises. Es ist auch der häufigste Kopplungsmechanismus für inhärente EMIs.
4. Induktiv
Dieser Kopplungstyp tritt auf, weil die Nähe von zwei oder mehr Geräten zur Erzeugung eines elektrischen Felds führt, das ihren regulären Betrieb stört. Dies wird häufig beobachtet, wenn Kabel ohne ordnungsgemäße Abschirmung gebündelt werden und Wirbelströme erzeugen, die Geräte beeinträchtigen.
So schützen Sie Ihr Gerät vor EMI
Die meisten elektronischen Geräte sind bereits mit einem gewissen Maß an EMI-Schutz ausgestattet. Dies garantiert jedoch nicht, dass Ihr Gerät vor elektromagnetischen Störungen geschützt ist.
Sie können noch einige Dinge tun, um den bereits vorhandenen EMI-Schutz auf Ihrem Gerät zu ergänzen. Versuchen Sie möglichst viele der folgenden Punkte zu implementieren.
1. Korrekte Kabelabschirmung
Kabel und Verkabelung sind häufige Wege, auf denen EMI in Ihr Gerät oder Ihre Ausrüstung eindringen kann. Durch die Verwendung abgeschirmter Kabel werden die Auswirkungen induktiver oder abgestrahlter EMI, die versuchen, in Ihr Gerät einzudringen, gestoppt oder zumindest verringert. Geschirmte Kabel sind einfach Kabel, die mit einer zusätzlichen Aluminiumschicht isoliert sind.
2. Verwenden Sie Twisted-Pair-Kabel
Die Verwendung von Twisted-Pair-Kabeln trägt dazu bei, die Auswirkungen induktiver EMI zu reduzieren, die in Ihre Geräte eindringen. Ein Paar verdrillter Kabel trägt dazu bei, EMI zu reduzieren, indem die Frequenzen des anderen aufgehoben werden, wodurch die Erzeugung elektromagnetischer Felder verhindert wird
3. Richtiger Abstand
Alle elektronischen Geräte geben einen gewissen Geräuschpegel in die Atmosphäre ab. Es ist am besten, die richtigen Abstände zwischen ihnen zuzuweisen, um sicherzustellen, dass sich diese Signale nicht gegenseitig stören.
Beispielsweise sollten Sie Ihren Computer, Fernseher oder Router nicht von lauten Haushaltsgeräten wie Mikrowellen, Wechselrichtern, Induktionsherden, Heizungen und Heizkörpern aufstellen.
4. Verwenden Sie EMI-Abschirmbänder
EMI-Abschirmbänder sind spezielle Bänder, die verwendet werden, um Signale von Ihrem Gerät zu enthalten und externe Signale von anderen Geräten zu blockieren. Sie sind praktische Möglichkeiten, eingehende gestrahlte EMI zu reduzieren, ohne Geld für spezielle Abschirmungen und Kabel für bestimmte Geräte auszugeben.
Sie sind auch schnell und einfach zu installieren, da Sie sie grundsätzlich in jedem Bereich des Geräts oder Kabels befestigen können, von dem Sie glauben, dass er von abgestrahlten EMI betroffen sein könnte.
5. EMV-zugelassene Elektronik kaufen
Es gibt immer noch viele Elektronikgeräte, die die EMV-Zertifizierung (Elektromagnetische Verträglichkeit) nicht bestanden haben. Eine EMV-zertifizierte Elektronik stellt sicher, dass Ihr Gerät entwickelt und getestet wurde, um mögliche ein- und ausgehende Störungen zu stoppen oder zu reduzieren.
Viele Produktsicherheitszertifizierungen Implementieren Sie EMC – Sie können sie leicht erkennen, indem Sie nach einem bestimmten Logo oder einer Markierung auf dem Produkt suchen. Einige unserer Produkte sind auch mit dabei Teile, die nutzlos erscheinen mögen, wie Ferritperlen, sind aber für das Abfangen von EMI unerlässlich.
Wenn Sie also ein Gerät kaufen, insbesondere ein billigeres von einem nicht getesteten Hersteller, sollten Sie die Teile überprüfen, um festzustellen, ob es über die richtige Abschirmung und den EMI-Schutz verfügt.
EMI ist häufiger als Sie denken
Viele Menschen haben die Vorstellung, dass EMI nur selten auftritt. Dies kann jedoch nicht weiter von der Wahrheit entfernt sein. Tatsächlich erleben Sie wahrscheinlich bereits EMI in Ihrem Haushalt.
EMI führt nicht immer zu Fehlfunktionen von Geräten. Haushalts-EMI ist oft nicht stark genug, um die Leistung Ihrer Geräte zu beeinträchtigen. Obwohl sich der Effekt möglicherweise nicht sofort zeigt, verringern die schwachen, aber konstanten Interferenzen die Lebensdauer Ihrer Elektronik.