Virtuelle Komponenten-Störfestigkeitsprüfung in SPICE am Beispiel einer Streifenleitung nach DIN ISO 11452-5

Abstract:
Die Gewährleistung der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) ist mit schwer zu kalkulierenden Kosten verbunden. Unbestritten ist, dass die EMV-Kosten am Ende der Produktentwicklung am höchsten sind, wenn Fehler bereits während der Konzeption begangen wurden. Der erfahrene Entwickler vermeidet EMV-kritische Schaltungen; oftmals stehen Kostengründe dem gegenüber und ein Kompromiss muss gefunden werden. Für die Lösung ist es hilfreich, wenn die bei vorgegebenen Prüfverfahren und vorgegebenem Prüflevel auftretenden Störspannungen und Störströme durch Simulation bestimmt werden können. Verbesserungen können so ohne aufwändige Messungen gefunden werden. Am Beispiel einer Streifenleitung wird eine Methode angewendet, die es erlaubt, mit SPICE-Modellen Störspannungen und Störströme im Frequenzbereich zu simulieren. Die SPICE-Modelle basieren auf realen Komponenten eines Prüfaufbaus. Das Komponentenprüfverfahren „Streifenleitung” ist ein eingeführtes Störfestigkeitsprüfverfahren u.a. in der Automobilindustrie. Bei diesem Prüfverfahren besteht eine elektromagnetische Kopplung zwischen der Streifenleitung und dem Testkabelbaum, der Prüfling und Prüfmonitor miteinander verbindet. Die direkte Feldeinkopplung in den Prüfling kann vernachlässigt werden, wenn er sich außerhalb des Streifenleiters befindet. Diese Eigenschaft wird genutzt, um Einflüsse von Schaltungsmodifikationen des Prüflings auf Spannungs- u. Stromverläufe zu simulieren, wenn die Position der an einem Testkabelbaum angeschlossenen Komponenten und der Streifenleitung unverändert bleibt.