Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik EMV resistenter µC


von Oleg A. (oga)


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Kennt jemand einen 8-bit µC Typ, der besonders störungsfest ist?

von Harald W. (wilhelms)


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Oleg A. schrieb:

> Kennt jemand einen 8-bit µC Typ, der besonders störungsfest ist?

Störfestigkeit ist eher eine Frage des Schaltungsaufbaus und
weeniger eine Frage des Typs.

von Ratlos (Gast)


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von Oleg A. (oga)


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Vielen Dank, aber diser ist strahlungsresistent (Gamma, Protonen etc.) 
und nicht EMV resistent. In CERN findet er bestimmt viele Applikationen.

von Oleg A. (oga)


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Harald W. schrieb:
> Störfestigkeit ist eher eine Frage des Schaltungsaufbaus und
> weeniger eine Frage des Typs.

Je nachdem. Magnetfelder lassen sich nicht so leicht abschirmen und ein 
bestimmter Schaltungsaufbau hilft da auch nicht weiter.

von Peter D. (peda)


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Harald W. schrieb:
> Störfestigkeit ist eher eine Frage des Schaltungsaufbaus und
> weeniger eine Frage des Typs.

Wollte ich auch grad sagen.
Die Schaltung und das Platinenlayout bestimmen hauptsächlich die EMV.

Es kann allerdings vorkommen, daß bei sehr neuen MCs geschludert wurde 
und der Hersteller nachbessern muß oder ihn wieder einstampfen.
Ich setze daher keine Eval-Samples mehr in ein neues Projekt ein.

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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Oleg A. schrieb:
> Magnetfelder lassen sich nicht so leicht abschirmen und ein
> bestimmter Schaltungsaufbau hilft da auch nicht weiter.

Gegen starke Wechselfelder kann man die Signalzuführungen bifilar 
routen.
Einen MC würde ich aber nicht direkt in eine Trafowicklung einbauen, 
sondern außerhalb des Kerns.

von Oleg A. (oga)


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Peter D. schrieb:
> bifilar routen

Was soll das sein?

von Karel M. (marsalek)


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Oleg A. schrieb:
> Kennt jemand einen 8-bit µC Typ, der besonders störungsfest ist?

Halo Oleg,

die ganze (uralte) ATMEGA Family mit dem Core @ 5 Volt ist sehr wenig 
störungsempfindlich. Schon die hohen Spannungspegel spielen eine große 
Rolle, aber das AVR Core ist auch sehr gut. Das war auch der Grund, 
warum sich Atmel vor einigen Jahren entschieden hat, den o.g. "space 
grade" ATmegaS128 auf dem AVR Core zu bauen. Ich würde irgendeinen 
ATMEGA nehmen, mit 5V versorgen und die Platine ordentlich routen ...

Grüße
Karel

von 6a66 (Gast)


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Oleg A. schrieb:
> Je nachdem. Magnetfelder lassen sich nicht so leicht abschirmen und ein
> bestimmter Schaltungsaufbau hilft da auch nicht weiter.

Na ja, 100A/m Magnetfestigkeit sollten für die Geräte in der Industrie 
schon machbar sein ohne an der Leiterplatte Klimmzüge zu veranstalten.

Bei den Prozessoren ist auch ein Gewisses Maß an EMV-Verträglichkeit 
dokumentiert, z.B. bei den STM Cortex Prozessoren. Alles darüber hinaus 
MUSS aber die Schaltung liefern. Durch schlechte Schaltung kann die 
Verträglichkeit des Systems sogar schlechter werden als die des 
Prozessors.

>Kennt jemand einen 8-bit µC Typ, der besonders störungsfest ist?
Wäre also interessant WAS genau gefordert ist.

rgds

von Michael B. (laberkopp)


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Peter D. schrieb:
> Die Schaltung und das Platinenlayout bestimmen hauptsächlich die EMV.

Jein, die ersten AVR waren überraschend anfällig gegen Einstrahlungen 
auch als nackter Chip.

Modernere sind besser.

von spess53 (Gast)


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Hi

>Jein, die ersten AVR waren überraschend anfällig gegen Einstrahlungen
>auch als nackter Chip.

Kann ich nicht behaupten. Bei uns sitzen verschiedene AVRs (angfangen 
mit dem ATMega103) teilweise ca.15cm neben 5kW-PWM-Endstufen. Laufen 
problemlos.

MfG Spess

von Der Andere (Gast)


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Röhren Computer?
Duck und weg

von Der Andere (Gast)


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Der dürfte ziemlich EMV resisitent sein. Nur das 'µ' passt nicht ganz.
http://www.horst-zuse.homepage.t-online.de/z1-nachbau.html

von Michael B. (laberkopp)


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spess53 schrieb:

> Kann ich nicht behaupten. Bei uns sitzen verschiedene AVRs (angfangen
> mit dem ATMega103) teilweise ca.15cm neben 5kW-PWM-Endstufen. Laufen
> problemlos.

Ein ATmega ist nun wahrlich nicht einer der ersten AVR, sondern kam 
Jahre später.

von WehOhWeh (Gast)


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Vielleicht solltest du mal näher ausführen, was du genau vorhast.

Wogegen wünscht du dir erhöhte Störfestigkeit?
Magnetfelder / Elektrische Felder, Bei welcher Frequenz?
Oder ESD? Burst? SURGE? Ringwave?
Ode Leitungsgeführte Störungen?

Was ist die Anwendung?
Wie hoch sind die Störpegel?

Wie andere schon geschrieben haben, 90% davon hängt von der externen 
Beschaltung ab. Ein SURGE-fester µC müsste erst noch erfunden werden, 
wohingegen es gegen ESD integrierte Lösungen gibt (schon fast 
Standard...).

von Peter D. (peda)


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Michael B. schrieb:
> Jein, die ersten AVR waren überraschend anfällig gegen Einstrahlungen
> auch als nackter Chip.

Das meinte ich damit, daß man keine super neuen MCs nehmen sollte.

Ich hatte auch ein Problem, das den Einsatz der classic AVRs (AT90Sxxxx) 
ausschloß, es war aber kein EMV-Problem.
Die Fusebits wurden beim Power-On manchmal nicht richtig übernommen und 
dann half auch kein externer Reset-IC. Der MC blieb hängen, wenn 
interner Takt gefust war, aber er sich auf extern stellte.
Ich hätte die Platine schon fast in die Produktion gegeben, als beim 10. 
Netzschalter betätigen von 10 Versuchen der MC sich tot stellte.
Ein weiteres kritisches Power-On Problem der ersten Typen war der 
vergeßliche EEPROM.

: Bearbeitet durch User
von Mark B. (markbrandis)


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WehOhWeh schrieb:
> Vielleicht solltest du mal näher ausführen, was du genau vorhast.
>
> Was ist die Anwendung?

Genau.

Warum gerade der Mikrocontroller selbst gegen magnetische Einwirkungen 
resistent sein soll, erschließt sich mir zunächst einmal nicht. Man muss 
den ja nicht "nackt" verwenden, sondern man könnte vermutlich auch eine 
entsprechende Abschirmung (also ein Gehäuse aus geeignetem Material) 
installieren. Aber dazu wissen wir zu wenig über den konkreten 
Anwendungsfall.

Siehe auch:
https://de.wikipedia.org/wiki/Mu-Metall

: Bearbeitet durch User
von Oleg A. (oga)


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WehOhWeh schrieb:
> Wogegen wünscht du dir erhöhte Störfestigkeit?
> Magnetfelder / Elektrische Felder, Bei welcher Frequenz?
> Oder ESD? Burst? SURGE? Ringwave?
> Ode Leitungsgeführte Störungen?

Magnetische Wechselfelder (gepulst) max 10kA/m im Bereich 10kHz-100kHz.

von Gauss (Gast)


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von Harry (Gast)


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Wir hatten ein Problem die auf die "Chipgröße" zuruckzuführen war.
Selber Core, selbe technologie aber unterschiedliche Speichergröße...
Je größer das Die (was  ja bei mehr Speicher automatisch passiert) desto 
größer die "Antenne" die Quark empfängt :-( ATmega48 geht wunderbar, 
Atmega328 steigt aus wenn ein großer Klimakompressor anspringt...

von Mark B. (markbrandis)


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Harry schrieb:
> Wir hatten ein Problem die auf die "Chipgröße" zuruckzuführen war.
> Selber Core, selbe technologie aber unterschiedliche Speichergröße...
> Je größer das Die (was  ja bei mehr Speicher automatisch passiert) desto
> größer die "Antenne" die Quark empfängt :-( ATmega48 geht wunderbar,
> Atmega328 steigt aus wenn ein großer Klimakompressor anspringt...

Und zwischen dem Mikrocontroller und dem Klimakompressor ist nur Luft, 
oder wie muss man sich das vorstellen?

Ich bin nun wirklich nicht der größte EMV-Experte aller Zeiten. Wenn man 
aber keinerlei Abschirmung installiert, dann wundert es mich nicht wenn 
es Probleme mit elektromagnetischen Einflüssen gibt.

von knubba (Gast)


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Oleg A. schrieb:
> WehOhWeh schrieb:
>> Wogegen wünscht du dir erhöhte Störfestigkeit?
>> Magnetfelder / Elektrische Felder, Bei welcher Frequenz?
>> Oder ESD? Burst? SURGE? Ringwave?
>> Ode Leitungsgeführte Störungen?
>
> Magnetische Wechselfelder (gepulst) max 10kA/m im Bereich 10kHz-100kHz.

Jedes von einer Leiterschleife umfasste, sich änderndes Magnetfeld, 
induziert in dieser Leiterschleife eine Spannung.

Wichtig ist in diesem Zusammenhang: Je größer die Fläche ist, welche von 
der Leiterschleife aufgespannt wird, desto größer auch die induzierte 
Spannung.

Darum gilt: Flächen klein halten! Das geht natürlich immer dort gut, wo 
die verwendeten Platinen sehr klein sind. Also kleines Package, kleine 
SMD-Bauteile. Alles möglichst winzig aufbauen. Und höllisch aufpassen 
das keine ungewollten Schleifen entstehen.

Nochwas: Ist die Magnetfeldrichtung bekannt? Wenn ja, dann darauf 
achten, dass die Leiterplatte so ausgerichtet ist, dass der 
Normalenvektor der aufgespannten Schleifenfläche orthogonal zum 
Flussvektor ausgerichtet ist.
Dadurch kann die induzierte Störgröße praktisch auf null begrenzt werden 
- Durch schlichtes Ausrichten der Platine!

von knubba (Gast)


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Nochwas als Tip hinterher:

Präzise und ausführliche Angaben gleich zu Beginn! Dies erleichtert 
jegliche Hilfestellung enorm!

von S. K. (hauspapa)


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>Magnetische Wechselfelder (gepulst) max 10kA/m im Bereich 10kHz-100kHz.

Hab ich mich verrechnet, oder ist das in Luft etwa 12mT?
Würde ich statisch was den Chip betrifft vernachlässigen.
Dynamisch hängt es von Geschwindigkeit und Induktivität der Schleifen 
ab. In einem Multilayerdesign mit sauberen Masseflächen hätte ich da 
aber auch nicht allzuviel Angst.

Wenn man trotzdem etwas tun möchte:
Höhere Frequenzen wie in diesem Fall lassen sich dank Skineffekt schon 
mit Alu/Kupfer/Silber schirmen. Das kann hilfreich sein wenn das 
magnetische Feld möglichst wenig verformt oder eine magnetische 
Kraftwirkung vermieden werden soll.

viel Erfolg
hauspapa

von Hp M. (nachtmix)


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S. K. schrieb:
> Höhere Frequenzen wie in diesem Fall lassen sich dank Skineffekt schon
> mit Alu/Kupfer/Silber schirmen. Das kann hilfreich sein wenn das
> magnetische Feld möglichst wenig verformt oder eine magnetische
> Kraftwirkung vermieden werden soll.

Hinter dieser Aussage steht aber reichlich viel Wunschdenken.
Abschirmen kann man so, aber das Feld wird heftig verzerrt und auch die 
Kraftwirkungen sind nicht zu vernachlässigen.
Geht nur alles  in die andere Richtung wie bei ferromagnetischenn 
Werkstoffen.

: Bearbeitet durch User
von 6a66 (Gast)


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Oleg A. schrieb:
> Magnetische Wechselfelder (gepulst) max 10kA/m im Bereich 10kHz-100kHz.

Das bekommst Du mit dem Chip alleine nicht hin folglich ist die Frage 
nicht: "welcher Chip ist möglichst unempfindlich" sondern: "wie bekomme 
ich meine Schaltung so hin dass sie bei den Magentfeldern noch 
funktioniert". Wenn ich das richtig gesehen habe kommen die 
Anforderungen aus dem Bereich Windeeneergie/Turbinenbau - korrekt?

rgds

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