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Stromversorgungsarten

Leitfaden zur Einstufung von Stromversorgungsarten für

EMV-, Funk- und elektrische Sicherheitsprüfungen

Dieses Dokument definiert eindeutig und normenneutral, wann ein elektrisches Produkt als battery powered, DC powered oder AC powered (ein- und mehrphasig) betrachtet wird. Die Definitionen gelten aus Sicht der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV), der Funkbewertung sowie der elektrischen Sicherheit. Entscheidend ist stets der vorgesehene Betriebszustand des Produkts.

1. Grundprinzipien der Einstufung

Die Einstufung eines Produkts nach seiner Stromversorgung erfolgt ausschließlich anhand der Art der Energiezufuhr im vorgesehenen Betrieb. Weder Einsatzindustrie noch Marketingbezeichnungen sind für die regulatorische Bewertung maßgeblich.

Zentrale Regeln:

  • Die Zweckbestimmung und der Betriebszustand sind entscheidend, nicht der Einsatzort.
  • Jede vorgesehene Betriebsart ist separat zu betrachten.
  • Interne Spannungswandlungen ändern die Kategorie nicht.

2. Battery Powered (batteriebetrieben)

Definition:

Ein Produkt gilt als battery powered, wenn es im Betrieb ausschließlich aus einer internen Batterie oder einem internen Akku versorgt wird und keine leitungsgebundene Energiezufuhr nach außen besteht.

Die Batterie kann primär (nicht aufladbar) oder sekundär (aufladbar) sein. Die Ladefähigkeit ist für die Einstufung irrelevant.

EMV-Sicht:

  • Keine leitungsgebundenen Emissions- oder Störfestigkeitsprüfungen.
  • Gestrahlte Emissionen sind immer prüfpflichtig.
  • ESD-Prüfungen sind immer relevant.

Funk-Sicht:

  • Funkbewertung unabhängig von der Stromversorgung.

Elektrische Sicherheit:

  • Typischerweise SELV / ES1.
  • Keine Netzspannungsrisiken.

Beispiele:

  • Funkfernbedienung
  • Mobiler Sensor mit interner Batterie
  • Handheld-Gerät im Akkubetrieb

3. DC Powered (gleichspannungsversorgt)

Definition:

Ein Produkt gilt als DC powered, wenn es über einen externen Gleichspannungsanschluss versorgt wird und keinen direkten Anschluss an das öffentliche Wechselspannungsnetz besitzt.

Typische DC-Quellen:

  • USB, USB-C, Power over Ethernet (PoE)
  • Industrielle 24-V-DC-Versorgung
  • Fahrzeugbordnetz (12 V / 24 V DC)

EMV-Sicht:

  • Leitungsgebundene Emissionen an DC-Ports.
  • Störfestigkeitsprüfungen an DC-Leitungen.
  • Keine Prüfungen am AC-Netz.

Funk-Sicht:

  • Externe Versorgungsleitungen können als Antennen wirken.

Elektrische Sicherheit:

  • SELV / ES1 oder ES2, abhängig von DC-Spannung.
  • Keine direkte Netzspannungsgefährdung im Gerät.

Beispiele:

  • Sensor mit 24-V-DC-Versorgung
  • IT-Gerät mit externem Netzteil
  • Akkugerät während des Ladevorgangs

4. AC Powered (netzversorgt, ein- und mehrphasig)

Definition:

Ein Produkt gilt als AC powered, sobald es direkt oder funktional an das öffentliche Wechselspannungsnetz angeschlossen ist. Dies gilt für einphasige und mehrphasige Systeme.

AC-Versorgungsarten:

  • Einphasig: L / N / PE
  • Zweiphasig oder dreiphasig: L1 / L2 / L3 / N / PE

EMV-Sicht:

  • Leitungsgebundene Emissionen am Netzanschluss.
  • Surge-, Burst-, Conducted-RF-Prüfungen.
  • Netzspannungs-Dips und Unterbrechungen.

Funk-Sicht:

  • Netzleitungen können als Störpfade wirken.

Elektrische Sicherheit:

  • Erhöhte Anforderungen durch Netzspannung.
  • Schutzklasse I, II oder III.
  • Besondere Anforderungen bei mehrphasigen Systemen.

Beispiele:

  • Industriegerät mit 400-V-Drehstromanschluss
  • Haushaltsgerät mit Netzstecker
  • Dockingstation mit Netzanschluss

5. Zusammenfassende Merksätze

  • Nicht die Batterieart, sondern der Anschluss entscheidet.
  • Jeder vorgesehene Betriebszustand muss bewertet werden.
  • Sobald ein Gerät am öffentlichen Netz hängt, ist es AC powered.
  • Technische Eigenschaften bestimmen die Kategorie, nicht die Industrie.

6. Sonderfälle und Graubereiche der Stromversorgung

6.1 Akku + Ladeanschluss

Geräte mit internem Akku und Ladeanschluss sind abhängig vom Betriebszustand unterschiedlich einzustufen.

  1. Akku vorhanden, Ladeanschluss nicht verbunden → Battery Powered
  2. Akku vorhanden, Ladeanschluss verbunden (Laden oder Netzbetrieb) → DC Powered oder höchstwahrscheinlich AC Powered (abhängig von der angeschlossenen Versorgung)
  3. Alle im normalen Gebrauch vorgesehenen Betriebsarten sind EMV-, Funk- und Safety-seitig zu bewerten.

Hinweis:

Der Ladebetrieb stellt häufig einen technisch kritischen Zustand dar (WORST CASE), da Ladeelektronik, DC/DC-Wandler und Funkmodule gleichzeitig aktiv sein können.

6.2 Batterie + USB-Datenanschluss

Geräte mit Batterie und zusätzlichem USB-Anschluss sind anhand der tatsächlichen elektrischen Funktion des USB-Ports zu bewerten.

  1. USB-Anschluss ausschließlich für Daten → Battery Powered
  2. USB-Anschluss versorgt das Gerät ganz oder teilweise mit Energie → DC Powered

Wichtig:

Nicht der Steckertyp, sondern die elektrische Funktion des Ports ist entscheidend.

6.3 Hybridgeräte mit automatischer Umschaltung

Hybridgeräte können Energie aus mehreren Quellen gleichzeitig oder alternativ beziehen (z. B. Batterie + externe DC-Versorgung).

  1. Die Stromversorgungskategorie richtet sich nach der jeweils aktiven Energiequelle.
  2. Für EMV- und Funkprüfungen ist der kritischste Betriebszustand maßgeblich.
  3. In der Praxis ist dies häufig der Betrieb mit externer Versorgung, da Leitungen zusätzliche Kopplungspfade darstellen.