Hochmodular und trotzdem kompakt

Störungen in elektronischen Geräten können durch unbeabsichtigte Verkopplung von Stromkreisen entstehen. Als Ursache kommt galvanische, kapazitive, induktive oder elektromagnetische Verkopplung in Betracht.

•  Die galvanische Verkopplung lässt sich reduzieren, wenn getrennte Masse- und Versorgungsleitungen verwendet und diese nur an einem Punkt miteinander verbunden werden. Ein ausreichender Querschnitt und niederohmige Übergangswiderstände an Klemmen und Steckern halten die Koppelimpedanz klein, ebenso kurze Leitungswege.

•  Parallel geführte Leiter bilden Kapazitäten, zwischen denen Blindströme fließen. Für Abhilfe sorgen große Abstände zwischen den parallel geführten Signalleitungen, ein kurzer Leitungsweg sowie eine entsprechende Schirmung.

•  Eine induktive Verkopplung entsteht, wenn ein Leiter von einem Magnetwechselfeld eines anderen Leiters umschlossen wird. Das sich ändernde Magnetfeld induziert im Leiter einen Störstrom. Die Störspannung lässt sich durch größere Abstände zwischen Leitern verschiedener Kreise sowie die parallele oder verdrillte Führung von Hin- und Rückleiter kompensieren. Eine Schirmung mit weichmagnetischen Werkstoffen verringert die Einkopplung und damit die Entstehung von Störspannungen.

•  Das elektromagnetische Feld enthält elektrische und magnetische Komponenten, die über die Maxwellschen Gleichungen miteinander verknüpft sind. Im Nahfeld des störenden Systems treten elektrische und magnetische Wechselfelder quasi noch als selbstständige Phänomene auf, im Fernfeld vermischen sich beide Felder zu elektromagnetischen Wellen. Diese können leitungsgebunden oder durch Strahlung übertragen werden. Ein Verdrillen der Leiter und Schirmung helfen, die Strahlungseinkopplung zu verringern.

Generell gilt: Ein zum Stromkreis gehörender Leitungsschirm wie beispielsweise beim Koaxialkabel wird nur auf einer Seite mit Erde verbunden, um Erdschleifen zu vermeiden. Gehört der Leitungsschirm nicht zum Stromkreis, ist der Schirm auf beiden Seiten großflächig mit Funktionserde zu verbinden.

Renate Klebe-Klingemann
ist Mitarbeiterin im Bereich Marketing Services bei Wago.