DC/DC-Regler mit geringer EMI erfüllen Standard EN55022 Klasse B Das Schweigen der Wandler

Speziell für rauschempfindliche elektronische Systeme hat Linear Technology die DC/DC-Wandler der Typen LTM8020, LTM8021 und LTM8032 ihrer μModule-Familie ausgelegt. Diese Bausteine wurden in einem zertifizierten Testlabor auf ihre EMI-Eigenschaften untersucht. Die μModule-Regler verbinden sehr geringe Rauschwerte mit hohem Wirkungsgrad in einem kompakten Gehäuse.

Speziell für rauschempfindliche elektronische Systeme hat Linear Technology die DC/DC-Wandler der Typen LTM8020, LTM8021 und LTM8032 ihrer μModule-Familie ausgelegt. Diese Bausteine wurden in einem zertifizierten Testlabor auf ihre EMI-Eigenschaften untersucht. Die μModule-Regler verbinden sehr geringe Rauschwerte mit hohem Wirkungsgrad in einem kompakten Gehäuse.

Es gibt unterschiedliche Arten von elektromagnetischer Interferenz (EMI). Ingenieure müssen sich Gedanken sowohl über die Empfindlichkeit auf externe Störstrahlung als auch Emissionen von Störstrahlungen machen. Die Empfindlichkeit bezieht sich auf das Rauschen, das auf die Schaltung einwirken kann, ohne dass Fehlfunktionen auftreten oder die Schaltung gar zerstört wird, wie z.B. elektrostatische Spannungssitzen (ESD), Wechselspannungsanteile auf Gleichstromleitungen und Blitzeinschläge. Die Emissionen beziehen sich auf das Rauschen, das die Schaltung auf andere Elektronikprodukte ausstrahlt.

Im Allgemeinen kümmert sich ein Entwickler vor allem um die Emissionen. Mit wenigen Ausnahmen arbeiten die Systeme in Umgebungen, in denen die Elektronikgeräte einen bestimmten Pegel an Störstrahlung nicht überschreiten sollten. Wenn jedes dieser Geräte diese Emissionspegel einhält, ist theoretisch der Rauschpegel im System gering genug, so dass man sich nicht um die EMI-Empfindlichkeit kümmern muss.

Viele Entwickler fürchten, dass ihre Anstrengungen bezüglich EMI fehlschlagen – und meist sind ihre Befürchtungen berechtigt. Deshalb haben viele erfahrene Ingenieure keine guten Erinnerungen an lange Tage und Nächte in einem EMI-Labor, wo sie mit manuell geschnittener Aluminiumfolie, Kupferband und aufklemmbaren Filterperlen experimentierten, um eine Entwicklung zu reparieren, die einfach nicht »ruhig« sein will.

Es gibt zwei Arten von Störemissionen: geleitet und abgestrahlt. Geleitete Emissionen laufen über Leitungen und Leiterbahnen, die Schaltungen miteinander verbinden. Weil hier das Störsignal auf einen speziellen Anschluss oder eine Verbindung in der Schaltung einwirkt, können geleitete Emissionen mit einem guten Layout oder Filterdesign relativ einfach und schon früh im Entwicklungsprozess unschädlich gemacht werden.

Bei abgestrahlten Emissionen handelt es sich um eine völlig andere Sache. Alles auf einer Baugruppe, das Strom führt, strahlt ein elektromagnetisches Feld ab. Jede Leiterbahn auf der Leiterplatte ist eine Antenne, und jede Kupferlage ist ein Resonator. Jedes Signal, außer einem reinen Sinus oder einer Gleichspannung, generiert Rauschen im gesamten Signalspektrum. Selbst bei einem sehr sorgfältig durchgeführten Design weiß solange niemand genau, wie stark die abgestrahlten Störungen sind, bis das System getestet wird. Das Testen von abgestrahlten Emissionen kann erst dann durchgeführt werden, wenn das Design weitgehend abgeschlossen ist.

Was kann ein Entwickler also tun? Eine Möglichkeit besteht darin, Bauteile zu verwenden, die bereits getestet sind und von denen man weiß, dass sie nur geringe Emissionen ausstrahlen. Der Einsatz dieser verifizierten und zertifizierten Bauteile erhöht die Erfolgschancen für eine einwandfrei arbeitende Entwicklung wesentlich.

In den Vereinigten Staaten werden die abgestrahlten Emissionen und die dafür nötigen Testmethoden von der Federal Communications Commission (FCC) festgelegt. Die am meisten verwendete Spezifikation ist der Federal Code of Regulation (CFR) FCC Part 15. Er reguliert alle Hochfrequenzgeräte, unabhängig davon, ob sie im normalen Betrieb Strahlung aussenden oder nicht. Die Spezifikation definiert zwei Klassen von unerwünscht abstrahlenden Geräten: A und B. Klasse B ist strenger und hat Grenzwerte, die rund 10 dB unter denen von Klasse A liegen.