Elektromagnetische Verträglichkeit

Das EMV-Labor am Fraunhofer IISB ermöglicht präzise Messungen während des Entwicklungsprozesses von Prototypen-Systemen sowie Messungen für die Komponenten unserer Industriepartner. Wir bieten eine breite Palette von Dienstleistungen an, von der Beratung im Falle von EMV-Problemen über die unterschiedlichen Messungen nach harmonisierten Standards bis hin zu sehr detaillierten Schaltungs- und Layout Optimierungen.

Unsere Ingenieure verfügen über langjährige Erfahrung im Bereich der elektromagnetischen Compliance (EMV) und Interferenz (EMI). Sie arbeiten unter anderem in mehreren nationalen Normungsgremien. So können wir unseren Partnern eine kompetente Beratung und aktuelle Informationen zu EMV-Themen garantieren.

EMV-Filterkomponenten auf Basis weichmagnetisch gefüllter Kuststoffe

Entwicklung neuartiger, strukturflexibel integrierbarer passiver elektronischer Bauelemente.

Mit Hilfe neuer Materialien können neue passive elektronische Komponenten (Kapazitäten und Induktivitäten) entwickelt werden. Diese sind flexibel und fern von Standardgeometrien. Es ist notwendig, die neu entwickelten Materialien hinsichtlich ihrer Herstellbarkeit, sowie ihren thermischen und elektromagnetischen Eigenschaften zu untersuchen. Zu diesem Zweck werden neue Komponentenstrukturen mit Hilfe von Feldsimulationsprogrammen ausgewählt und produziert. Mit Hilfe neuer Techniken sollen neue Komponenten für spezielle mechatronische Systeme, z.B. Spannungswandler oder bestimmte EMV-Filter, entwickelt und aufgebaut werden, um so eine optimale Ausnutzung komplizierter Bauraumgeometrien zu ermöglichen.

Herausforderungen

  • Materialoptimierung im Spannungsfeld von Verarbeitbarkeit sowie mechanischen und elektro-magnetischen Eigenschaften
  • Materialcharakterisierung
  • Entwicklung neuartiger Bauelementestrukturen unter Berücksichtigung von Fertigbarkeit, Zuverlässigkeit und elektrischen Zieldate

Ergebnisse

  • Nach Abschluss des Projektes konnten neu entwickelte EMV-Filterkomponenten zu einem komplexen mechatronischen System zum Fahren eines Hybridfahrzeugs zusammengesetzt werden.
  • Herstellung neuartiger weichmagnetischer Materialien (PBSMM = Polymer Bonded Soft Magnetic Materials)
  • Charakterisierung und Untersuchung grundlegender Eigenschaften der neuen Materialien

Projektpartner

Forschungsprojekt in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente (LEB) und weiteren Lehrstühlen der Universität Erlangen-Nürnberg im Rahmen des DFG-Sonder­forschungsbereichs 694.

Projekt InSel

Minimierung des materiellen Aufwands der zur Reduktion der elektromagnetischen Störaussendung von Leistungselektronik in Elektrofahrzeugen führt

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) berührt viele Bereiche der Technik. Um nicht unnötig viele Filter im Rahmen der EMV zu verbauen, ist es wichtig die elektromagnetischen Störaussendungen bereits am Ort der Entstehung zu verringern. Intelligente EMV kann den Einsatz effizienter Leistungselektronik auf breiter Ebene vorantreiben und erhebliche Energiepotentiale erschließen, z.B. die Vermeidung von Wandlungsverlusten im Industriebereich.

Herausforderungen

  • Entwicklung von passiven Messverfahren zur frühzeitigen Beurteilung des EMV-Verhaltens
  • Ltspice Modellbildung von Leistungs-Modulen unter Berücksichtigung parasitärer Elemente
  • Charakterisierung der CM-Ströme anhand mathematischer Modelle (Ltspice)
  • Layout-Entwurf zur Optimierung des Störverhaltens

Ergebnisse

  • Tieferes Verständnis des Störmodells sowie die Entwicklung eines Simulationstool zur frühzeitigen elektromagnetischen Bewertung von Leistungselektronik.
  • Entwicklung eines neu entwickelten passiven Messverfahrens, welches die Bewertung von Teilkomponenten im Prototypenstadium ermöglicht.

Projektpartner

Fraunhofer LBF, BMW, Bosch, EPCOS, Infineon, Lenze sowie das ISEA der RWTH Aachen

Broschüre

     Electromagnetic Compatibility