Gleich- und Gegentaktstörungen identifizieren und beseitigen

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Genaue Analyse des Störvorgangs ist entscheidend

Je genauer der Störvorgang verstanden ist, umso gezielter und effizienter können Maßnahmen zur Verbesserung ergriffen werden! Bei leitungsgebundenen Störungen wird dabei grundsätzlich unterschieden zwischen Gegen- und Gleichtaktstörungen.

Anschaulich lässt sich diese Unterscheidung an Hand der Betrachtung des „Störstromkreises“ erklären. Wie in Bild 2b zu sehen ist, sind die beiden Leiter der Versorgungsleitung (Plus & Minus bzw. L & N) gleichzeitig auch Hin- und Rückleiter des Störstromkreises: Es liegt eine Gegentaktstörung (Differential Mode) vor. Der auf den beiden Abschlussimpedanzen hervorgerufene Spannungsabfall ist dabei betragsmäßig gleich groß, aber entgegengesetzter Polarität.

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In Bild 2c ist hingegen der Störstromkreis einer Gleichtaktstörung (Common-Mode) dargestellt: Der Störstrom fließt auf beiden Leitern der Versorgungsleitung in derselben Richtung und kehrt über eine externe Kopplung (hier z.B. GND-Plane und kapazitive Kopplung zum Prüfling) zurück. Der dadurch hervorgerufene Spannungsabfall auf den Abschlussimpedanzen ist im einfachsten Fall wiederum betragsmäßig gleich, diesmal allerdings bei gleicher Polarität.

Betrachtet man mögliche Filter-Maßnahmen zur Reduzierung der Störspannung wird schnell deutlich, wie wichtig ein möglichst genaues Verständnis des Störvorganges ist: Während ein Kondensator zwischen den beiden Versorgungsleitungen bei Gegentaktstörungen sehr wirksam sein kann, wird er bei Gleichtaktstörungen kaum eine Verbesserung bewirken können, da die problematische HF-Spannung nicht zwischen den beiden Versorgungsleitern, sondern zwischen diesen und dem Bezugspotenzial besteht.

Für die Auslegung eines optimalen EMV-Filters ist es folglich notwendig zu wissen, bei welchen Störungen (in welchem Frequenzbereich) es sich um Gleichtakt-, und bei welchen es sich um Gegentaktstörungen handelt. Man müsste sozusagen das Gegen- und Gleichtakt-Spektrum separat ermitteln.

Die normkonforme Funkstörspannungsmessung hilft hierbei kaum weiter, da immer die Summe bzw. Differenz von Gleich- und Gegentakt gemessen wird. Es gibt mehrere praktische Verfahren zur Lösung dieses Problems, wovon eines nachfolgend kurz gezeigt werden soll.

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