(N)EMP Schutz des EEPROM-Inhaltes

[Thomas Lamron]

Hallo!

Wie kann man ein IC wie z.B.

http://www.melexis.com/prodmain.asp_Q_family_E_MLX90251

, welches zur korrekten Funktion auf Daten in seinem EEPROM angewiesen
ist, vor starken elektromagnetischen Pulsen (NEMP) schützen? Bei ersten
Tests wurde gelegentlich der Speicherinhalt verändert. Kann man da mit
externen Schutzbeschaltungen oder einem Metallgehäuse etwas machen oder
ist der IC-Entwickler gefragt?


Gruß,
Thomas

 

[Martin Lenz]

Thomas Lamron schrieb:

Hallo!

Wie kann man ein IC wie z.B.

http://www.melexis.com/prodmain.asp_Q_family_E_MLX90251

, welches zur korrekten Funktion auf Daten in seinem EEPROM angewiesen
ist, vor starken elektromagnetischen Pulsen (NEMP) schützen? Bei ersten
Tests wurde gelegentlich der Speicherinhalt verändert. Kann man da mit
externen Schutzbeschaltungen oder einem Metallgehäuse etwas machen oder
ist der IC-Entwickler gefragt?

Du hast wirklich den internationalen Atomtestsperrvertrag gebrochen, um

deine Schaltung zu testen?
(NEMP = nuklearer elektromagnetischer Puls, entsteht bei
Atomexplosionen). Man kann sehr starke EMPs aber auch mit Generatoren
erzeugen, die mittels konventionellem Sprengstoff angetrieben werden,
wahrscheinlich nicht so stark wie NEMPs.

Ansonsten wären HF dicht verlötete/verschraubte Metallgehäuse und
Durchführungskondensatoren/Filter an _allen_ Leitungen, die selbiges
verlassen erstmal ein Ansatz. Gegen magnet. Einstreuungen Abschirmungen
aus ferromagnet. Material, das beste (und teuerste) hierfür ist mWn
Mu-Metall.

Martin

 

[Rafael Deliano]

Bei ersten Tests wurde gelegentlich der Speicherinhalt verändert.
Manche Controller mit EEPROM wie der 68HC70B16 haben den Ausgang

der Ladungspumpe herausgeführt, sodaß man den Pin auf Vdd legen kann.
Dann brennt zwar eventuell die Ladungspumpe durch aber nominell kann
kein EEPROM-Schreibzyklus mehr stattfinden.
Jedoch: bei ESD-Spannungen wir wahrscheinlich auch auf dem Chip
Spannung >20V erreicht, was wohl EEPROM direkt verändern kann.

mit externen Schutzbeschaltungen oder einem Metallgehäuse
... IC-Entwickler
Halt grundlegender angehen: das ist doch glaube ich immer noch die

automotive Spielerei wo sich eine Achse munter dreht , durch
diese Bewegung sich statisch auflädt , irgendwann die Spannung
erreicht ist daß der Funke springt, auf das naheliegenste
Teil den Hall-Sensor, und von da wohl den Kabelbaum runter
bis Masse erreicht ist.
Man kann also die Mechanik so ändern, daß sich auf der Oberfläche
keine Ladung sammelt. Das Problem ist steinalt: im Jahrbuch Technik
1933/34 war schon Hinweis daß sich Treibriemen an Maschinen statisch
aufladen und ab und zu eine Fabrik per Staubexplosion wegsprengen.
Empfehlung damals die Treibriemen durch Tränkung mit
Silberemulsion für fotografische Platten leitfähig zu machen.
Man kann alternativ den Sensor in Epoxy vergiessen um so die
Durschlagspannung zu erhöhen.
Die 3. Variante ihn in ein Blechgehäuse zu tun ist meist keine,
weil dann andere Elektronik im Kabelbaum beim Durchschlag abstürzt.
Es sei denn man würde einen sicheren Erdungspunkt finden.

MfG JRD

 

[Stadtler]

On Thu, 01 Apr 2004 19:27:03 +0200, Thomas Lamron <thomas_aus_europa@t-online.de> wrote:

Hallo!

Wie kann man ein IC wie z.B.

http://www.melexis.com/prodmain.asp_Q_family_E_MLX90251

, welches zur korrekten Funktion auf Daten in seinem EEPROM angewiesen
ist, vor starken elektromagnetischen Pulsen (NEMP) schützen? Bei ersten
Tests wurde gelegentlich der Speicherinhalt verändert. Kann man da mit
externen Schutzbeschaltungen oder einem Metallgehäuse etwas machen oder
ist der IC-Entwickler gefragt?

Hi,

ich hoffe, ich sitze hier keinem Aprilscherz auf...

Du kannst "selbst was machen". Es greifen die üblichen EMV-
Schutzmaßnahmen für Immunität. Ein gutes Alu-Gußgehäuse
für diesen Zweck sollte durch Schirmung eine Dämpfung
von >40dB erreichen. Natürlich _mußt_ Du dann alle Zuleitungen
entsprechend filtern, bzw. möglichst keine haben und
wenn, dann geschirmt.

Da Deine Frage vermuten läßt, daß Du für militärische
Anwendungen entwickelst, spielt Gewicht und Preis
wahrscheinlich eine untergeordnete Rolle...

Beste Grüße
Thiemo

 

[Thomas Lamron]

Martin Lenz schrieb:

Thomas Lamron schrieb:


Du hast wirklich den internationalen Atomtestsperrvertrag gebrochen, um
deine Schaltung zu testen?

Ups, das hat uns Labormenschen keiner gesagt;-) Nein, war "nur" ein EMP,
kein NEMP.

(NEMP = nuklearer elektromagnetischer Puls, entsteht bei
Atomexplosionen). Man kann sehr starke EMPs aber auch mit Generatoren
erzeugen, die mittels konventionellem Sprengstoff angetrieben werden,
wahrscheinlich nicht so stark wie NEMPs.

Ich kenne nur EMP-Generatoren die (ohne Sprengstoff) 30000 V/m und mehr
erzeugen. Dabei sehen die so harmlos aus (viel Holz);-)

Ansonsten wären HF dicht verlötete/verschraubte Metallgehäuse und
Durchführungskondensatoren/Filter an _allen_ Leitungen, die selbiges
verlassen erstmal ein Ansatz. Gegen magnet. Einstreuungen Abschirmungen
aus ferromagnet. Material, das beste (und teuerste) hierfür ist mWn
Mu-Metall.

Was ich schon immer mal wissen wollte:

Woraus ist dieses Mu-Metall genau? Kennt einer die genaue
Zusammensetzung der Legierung? Mu ist jedenfalls kein Element, das mir
bekannt wäre.


Gruß, Thomas

 

[Jan Bernauer]

On Fri, 02 Apr 2004 17:40:59 +0200, Thomas Lamron wrote:

Woraus ist dieses Mu-Metall genau? Kennt einer die genaue
Zusammensetzung der Legierung? Mu ist jedenfalls kein Element, das mir
bekannt wäre.

Mu steht entweder für das Griechische "Mü", oder für "magnetisch
undurchlässig". Besteht laut http://en.wikipedia.org/wiki/Mu-metal aus
77 % Nickel, 15 % Eisen , Rest Kupfer und Molybdenum.

Viele Grüße,
Jan.

 

[Thomas Lamron]

Jan Bernauer schrieb:

On Fri, 02 Apr 2004 17:40:59 +0200, Thomas Lamron wrote:



Woraus ist dieses Mu-Metall genau? Kennt einer die genaue
Zusammensetzung der Legierung? Mu ist jedenfalls kein Element, das mir
bekannt wäre.



Mu steht entweder für das Griechische "Mü", oder für "magnetisch
undurchlässig". Besteht laut http://en.wikipedia.org/wiki/Mu-metal aus
77 % Nickel, 15 % Eisen , Rest Kupfer und Molybdenum.

Viele Grüße,
Jan.

Ni, Fe, Cu; das ist ja noch bezahlbar.

Wozu das Molybdenum? Als Rechtfertigung für den hohen Preis?

Gruß, Thomas

 

[Rafael Deliano]

In Zusammenhang mit einem Hallsensor wäre eine
magnetische Abschirmung wohl nicht ratsam.
In nichtmagnetischem Material wie Kupfer, Alu
könnte ein vorbeilaufender Magnet Wirbelströme
induzieren. Glaube aber nicht daß das das
magnetische Signal für Hallsensors merklich
verändern wird.

MfG JRD

 

[Matthias Weingart]

Stadtler <DerStadtler@gmx.de> wrote in news:1103_1080907755@pc58:

Ein gutes Alu-Gußgehäuse
für diesen Zweck sollte durch Schirmung eine Dämpfung
von >40dB erreichen

Eisengehäuse sind wesentlich besser als Alu für die Schirmung von
elektrischen UND _magnetischen_ Feldern geeignet. (nennen sich auch
Weissblech-Gehäuse, verzinntes Weicheisen; Reichelt.de hat z.B. welche,
die man auch auf die Platine löten kann, kennt man von UKW-Tunern, naja
früher war die da mal drum ;-). Alle Leitungen die das Gehäuse
verlassen, müssen durch Induktivitaeten, Durchführungskondensatoren
usw. daran gehindert werden, die Felder in die Schaltung zu übertragen.
Es kommt auch darauf an, wieviel Schirmdämpfung du brauchst. Ein erster
Anfang ist eine durchgehende Massefläche (wirklich durchgehend, ohne
von Leiterzügen unterbrochen zu sein!) auf der Platine. Das kann schon
-40dB bis -60dB Dämpfung für das elektrische Feld bringen (<1GHz).
Also definiere erstmal wie gross dein EMP-Puls ist und dann baue es so,
das die Schaltung es aushält.
Btw. wieviel Schutz braucht man eigentlich, um einGerät davor zu
schützen, in einer laufenden Mikrowelle kaputtzugehen? Wieviel V/m
werden bei 1000W (ohne Gargut) auftreten? Funken schlagen ja schon
über, werden also schon >2kV/m sein.

M.
--
Bitte auf mwnews2@pentax.boerde.de antworten.

 

[Matthias Weingart]

Matthias Weingart <mwnews@pentax.boerde.de> wrote in
news:Xns94C051E3540C9AlwLookOnTBrightSide@212.21.75.70:

Wieviel V/m
werden bei 1000W (ohne Gargut) auftreten? Funken schlagen ja schon
über, werden also schon >2kV/m sein

UUps, ich meinte natuerlich >20kV/cm!

M.
--
Bitte auf mwnews2@pentax.boerde.de antworten.

 

[Oliver Betz]

Thomas Lamron <thomas_aus_europa@t-online.de> schrieb:

[Hall-Sensor mit EEPROM...]

ist, vor starken elektromagnetischen Pulsen (NEMP) schützen? Bei ersten

Was ist das für ein Impuls (Anstiegszeit, Dauer, Amplitude, eher E
oder H)?

Wie sieht die Schaltung "drumrum" aus, insbesondere Abmessungen,
angeschlossene Leitungen?

Tests wurde gelegentlich der Speicherinhalt verändert. Kann man da mit
externen Schutzbeschaltungen oder einem Metallgehäuse etwas machen oder
ist der IC-Entwickler gefragt?

kommt darauf an. Wenn Du so fragst, vermute ich eher einen
verbesserungsfähigen Aufbau. Den zu optimieren kostet meistens wenig
Geld aber recht viel Kenntnisse (Erfahrung).

Servus

Oliver
--
Oliver Betz, Muenchen (oliverbetz.de)
-upt-

 

[Michael Eggert]

On Sat, 3 Apr 2004 06:02:24 +0000 (UTC), Matthias Weingart
<mwnews@pentax.boerde.de> wrote:

Hi!

Weissblech-Gehäuse, verzinntes Weicheisen; Reichelt.de hat z.B. welche,

Reichelt hat da leider nicht die dolle Auswahl. Die von Segor verbaue
ich recht gerne, gibts in vielen Größen, sind zwei "L"-Teile plus zwei
Deckel. Leider nicht besonders billig: 10 Taler für Eurokarte.
www.segor.de Schnellsuche "weissblechg" (mit "ss"!)

Außerdem gibts bei Segor auch Weißbleche im Eurokartenformat,
Schnellsuche "weißblech" (diesmal mit "ß"!)

Gruß,
Michael.

die man auch auf die Platine löten kann, kennt man von UKW-Tunern, naja
früher war die da mal drum ;-). Alle Leitungen die das Gehäuse
verlassen, müssen durch Induktivitaeten, Durchführungskondensatoren
usw. daran gehindert werden, die Felder in die Schaltung zu übertragen.
Es kommt auch darauf an, wieviel Schirmdämpfung du brauchst. Ein erster
Anfang ist eine durchgehende Massefläche (wirklich durchgehend, ohne
von Leiterzügen unterbrochen zu sein!) auf der Platine. Das kann schon
-40dB bis -60dB Dämpfung für das elektrische Feld bringen (<1GHz).
Also definiere erstmal wie gross dein EMP-Puls ist und dann baue es so,
das die Schaltung es aushält.
Btw. wieviel Schutz braucht man eigentlich, um einGerät davor zu
schützen, in einer laufenden Mikrowelle kaputtzugehen? Wieviel V/m
werden bei 1000W (ohne Gargut) auftreten? Funken schlagen ja schon
über, werden also schon >2kV/m sein.

M.

 

[Michael Eggert]

On Sat, 03 Apr 2004 14:53:45 +0200, Michael Eggert
<m.eggert.nul@web.de> wrote:

[Fullquote]

Sorry, war mir so weit nach unten gerutscht, daß ichs nichtmehr
gesehen hatte.

Gruß,
Michael.

 

[Martin Lenz]

Thomas Lamron schrieb:

Mu steht entweder für das Griechische "Mü", oder für "magnetisch
undurchlässig". Besteht laut http://en.wikipedia.org/wiki/Mu-metal aus
77 % Nickel, 15 % Eisen , Rest Kupfer und Molybdenum.

Viele Grüße,
Jan.

Ni, Fe, Cu; das ist ja noch bezahlbar.
Wozu das Molybdenum? Als Rechtfertigung für den hohen Preis?

Der hohe Preis wird mWn durch die aufwendige Herstellung verursacht.

Spezielle thermische Behandlungen, Walzverfahren, usw. Mo ist auch in
den Anschlüßen von Halogenlampen und in diversen Stahllegierungen drin,
ich glaube nicht, daß das extrem teuer wäre.

Martin

 

[Martin Konopka]

Hallo Thomas,

sind bei Dir wirklich Daten verändert worden, die schon im EEPROM standen,
oder sind Daten beim Schreiben oder Lesen verändert worden?

Sollte es beim Schreiben passiert sein, dann kannst Du einfach nach dem
Schreibvorgang alles noch mal auslesen und mit den Quelldaten vergleichen.
Vor "kippen" von Daten beim Lesevorgang kannst Du Dich schützen, indem Du
einfach alles doppelt ausliest und dann vergleichst.

Obwohl ich in der Vergangenheit schon oft EMV-Prüfungen vorgenommen habe und
dabei speziell auch auf falsche EEPROM-Daten geachtet habe, ist es mir
bisher nie gelungen, in einem EEPROM Daten durch EMV zu verändern. Es ist
dagegen relativ einfach, beim Schreiben und Lesen fehlerhafte Daten zu
erhalten. Auch sind alle Daten (incl. des PCs) in (!) Microcontrollern mit
der entsprechenden Energie zu ändert (z.B. 4,4kV Burst direkt kapazitiv in
einen Microcontroller eingekoppelt).

Trotzdem interessiert mich die Frage, ob schon jemand Daten in (!!!) einem
EEPROM durch EMV verändern konnte?

MfG
Martin

"Thomas Lamron" <thomas_aus_europa@t-online.de> schrieb im Newsbeitrag
news:c4hj9l$hch$07$1@news.t-online.com...

Hallo!

Wie kann man ein IC wie z.B.

http://www.melexis.com/prodmain.asp_Q_family_E_MLX90251

, welches zur korrekten Funktion auf Daten in seinem EEPROM angewiesen
ist, vor starken elektromagnetischen Pulsen (NEMP) schützen? Bei ersten
Tests wurde gelegentlich der Speicherinhalt verändert. Kann man da mit
externen Schutzbeschaltungen oder einem Metallgehäuse etwas machen oder
ist der IC-Entwickler gefragt?


Gruß,
Thomas

 

[Stadtler]

Moin,

On Sat, 3 Apr 2004 06:02:24 +0000 (UTC), Matthias Weingart <mwnews@pentax.boerde.de> wrote:

Stadtler <DerStadtler@gmx.de> wrote in news:1103_1080907755@pc58:

Ein gutes Alu-Gußgehäuse
für diesen Zweck sollte durch Schirmung eine Dämpfung
von >40dB erreichen

Eisengehäuse sind wesentlich besser als Alu für die Schirmung von
elektrischen UND _magnetischen_ Feldern geeignet.

Der OP schrieb _N_EMP und auf NEMP habe ich geantwortet.
Also die Schirmung höherer Frequenzen. Die schirmt man im
allgemeinen über Wirbelströme. Dafür ist Weißblech sicher
sehr gut geeignet. Mit Alukistchen habe ich aber selbst schon
am NEMP-Simulator gearbeitet.

Meiner Erfahrung nach kommt es viel mehr darauf an, daß..

Alle Leitungen die das Gehäuse
verlassen, müssen durch Induktivitaeten, Durchführungskondensatoren
usw. daran gehindert werden, die Felder in die Schaltung zu übertragen.

Was nicht wirklich trivial ist! Im Prinzip gehört an jede geschirmte
Schaltung auch ein geschirmtes Kabel! Und der Schirm muß bitteschön
richtig aufgelegt werden!

Es kommt auch darauf an, wieviel Schirmdämpfung du brauchst. Ein erster
Anfang ist eine durchgehende Massefläche (wirklich durchgehend, ohne
von Leiterzügen unterbrochen zu sein!) auf der Platine.

*Full-ACK* EMV-gerechter Schaltungsentwurf ist auf jeden
Fall eine Grundvoraussetzung!

Beste Grüße
Thiemo

 

[Oliver Betz]

"Martin Konopka" <m.konopka@stage-kinetik.de> schrieb:

[...]

dagegen relativ einfach, beim Schreiben und Lesen fehlerhafte Daten zu
erhalten. Auch sind alle Daten (incl. des PCs) in (!) Microcontrollern mit
der entsprechenden Energie zu ändert (z.B. 4,4kV Burst direkt kapazitiv in
einen Microcontroller eingekoppelt).

Welcher uC? Mit oder ohne PLL?

Ohne PLL hat der PC /im Gegensatz zu anderen Registern) eine ziemlich
direkte Verbindung zur Außenwelt: den Takteingang. Einen HC12 kann man
damit ziemlich durcheinanderbringen.

Mit PLL dagegen ist er recht robust.

Servus

Oliver
--
Oliver Betz, Muenchen (oliverbetz.de)

 

[Martin Konopka]

"Oliver Betz" <OBetz@despammed.com> schrieb im Newsbeitrag
news:4071988a.17212992@z1.oliverbetz.de...

"Martin Konopka" <m.konopka@stage-kinetik.de> schrieb:

[...]

dagegen relativ einfach, beim Schreiben und Lesen fehlerhafte Daten zu
erhalten. Auch sind alle Daten (incl. des PCs) in (!) Microcontrollern
mit
der entsprechenden Energie zu ändert (z.B. 4,4kV Burst direkt kapazitiv
in
einen Microcontroller eingekoppelt).

Welcher uC? Mit oder ohne PLL?

Die von mir getesteten Controller hatten keine PLL:
80C32 (von mehreren Herstellern), PIC16C62, PIC16C63, PIC16C72 ...

Ohne PLL hat der PC /im Gegensatz zu anderen Registern) eine ziemlich
direkte Verbindung zur Außenwelt: den Takteingang. Einen HC12 kann man
damit ziemlich durcheinanderbringen.

Mit PLL dagegen ist er recht robust.

Servus

Oliver
--
Oliver Betz, Muenchen (oliverbetz.de)

MfG Martin