Wie teste ich die Funktion des EMI-Filters?

Netzfilter sind wichtige Komponenten elektronischer Geräte. Ihre Hauptfunktion besteht darin, das Eingangssignal zu filtern, um Rauschen und andere Störungen zu entfernen und eine stabile und gleichmäßige Gleich- oder Wechselspannung bereitzustellen, die den normalen Betrieb elektronischer Geräte gewährleistet. Netzfilter werden häufig in elektronischen Produkten eingesetzt, insbesondere in High-End-Elektronikprodukten, bei denen Signalstabilität, Zuverlässigkeit und Sicherheit erforderlich sind.

Zusätzlich zu den oben genannten Hauptfunktionen und Rollen können Netzfilter auch die folgenden Zwecke erfüllen:

• Filtern Sie hochfrequentes Rauschen in der Eingangsleistung heraus, reduzieren Sie Störungen des Systems und minimieren Sie elektromagnetische Strahlung.
• Vermeiden Sie vorübergehende Änderungen im Stromversorgungskreis, um Auswirkungen auf das System zu vermeiden.
• Vermeiden Sie plötzliche Spannungsspitzen in der Stromleitung, um die Zuverlässigkeit und Stabilität des Systems zu verbessern.

Wie kann also die Leistung von Netzfiltern getestet werden?

1. Leckstrom

Der Leckstrom bezeichnet den Strom, der zwischen Phasenleitung, Neutralleiter und Filtergehäuse (Erdungsleitung) bei einer Spannung von 250 V AC fließt. Er hängt in erster Linie vom Wert des Erdungskondensators (Gleichtaktkondensator) ab. Ein größerer Gleichtaktkondensator CY kann die Einfügungsdämpfung verbessern, kann aber zu einem höheren Leckstrom führen.

2. Spannungsfestigkeit

Um die Leistung des Netzfilters sowie die Sicherheit von Geräten und Personal zu gewährleisten, müssen Spannungsfestigkeitsprüfungen durchgeführt werden. Spannungsfestigkeitsprüfungen werden unter extremen Betriebsbedingungen durchgeführt. Bei unzureichender Spannungsfestigkeit des CX-Kondensators kann es bei Spitzenspannungen zu einem Ausfall kommen. Ein solcher Ausfall gefährdet zwar nicht die persönliche Sicherheit, kann aber zu Funktions- oder Leistungseinbußen des Filters führen.

3. Leistungsbewertung

Bei der Verwendung von EMI-Netzfiltern sind die Nennspannung und -stromstärke, die Spannungsfestigkeit und der Leckstrom die wichtigsten Faktoren. Die wichtigste Leistungsbewertung eines Filters erfolgt anhand seiner Einfügungsdämpfung.

Die Fähigkeit eines EMI-Leistungsfilters, Störgeräusche zu unterdrücken, wird anhand der Einfügungsdämpfung (IL) gemessen. Die Einfügungsdämpfung ist definiert als das Verhältnis der von der Störquelle an die Last übertragenen Leistung P1 ohne angeschlossenen Filter zur von der Störquelle an die Last übertragenen Leistung P2 mit angeschlossenem Filter, ausgedrückt in Dezibel (dB).

• Standardprüfung der Einfügungsdämpfung
• Prüfung der Einfügungsdämpfung
• Zeitbereichstests für EMI-Filter

4. Entwurf eines automatischen Einfügungsdämpfungs-Testsystems für EMI-Filter

Mit zunehmender Komplexität und Arbeitsbelastung bei EMV-Prüfungen steigen auch die Anforderungen an die Prüfgeräte hinsichtlich Funktionalität, Leistung, Prüfgeschwindigkeit und Genauigkeit. Traditionelle manuelle Prüfungen können diese Anforderungen immer weniger erfüllen. Sowohl nationale Normen (GB) als auch nationale Militärnormen (GJB) schreiben automatisierte EMV-Prüfungen mit strengen Anforderungen an die Datennachbearbeitung vor. Daher ist die Entwicklung automatisierter EMV-Prüfungen unerlässlich geworden. Das in diesem Artikel vorgestellte automatische Prüfsystem nutzt virtuelle Instrumententechnologie und basiert auf einer Signalquelle und einem Spektrumanalysator zur Prüfung der Einfügungsdämpfung von EMI-Leistungsfiltern.