Vergleich der EMV-Festigkeit 8 Bit-Controllern

[Martin Konopka]

Hallo,

sollen Microcontrollerschaltungen in einer Umgebung eingesetzt werden, die
sehr stark EMV-belastet ist, dann kann beim Schaltungsdesign und mit einer
gut geschriebenen Software sicher vieles richtig gemacht werden, um eine
stabile Funktion zu ermöglichen.

Trotzdem ist die Wahl des richtigen Controllers ein wesentlicher Faktor.
Controller mit externem Bus (z.B. 80C32 ...) bieten oft mehr Probleme als
Typen mit innenliegendem Bus. Auch weisen Controller bezüglich der Qualität
ihrer Versorgungsspannung ein unterschiedliches Verhalten auf.

Gibt es Erfahrungen, durch die sich die einzelnen Familien der verschiedenen
Hersteller von 8 Bit-Controllern (Atmel, Microchip, Intel ...) bezüglich
EMV-Festigkeit vergleichen lassen?

MfG
Martin

 

[Markus Kaufmann]

Martin Konopka wrote:

Gibt es Erfahrungen, durch die sich die einzelnen Familien der verschiedenen
Hersteller von 8 Bit-Controllern (Atmel, Microchip, Intel ...) bezüglich
EMV-Festigkeit vergleichen lassen?

Atmel: Die neueren ATmegas und ATtinys haben im Vergleich zu den älteren
Modellen (insbesondere den AT90S*) eine deutlich bessere Störfestigkeit.

Markus

 

[Andreas Ruetten]

Martin Konopka wrote:

Hallo,

sollen Microcontrollerschaltungen in einer Umgebung eingesetzt werden, die
sehr stark EMV-belastet ist, dann kann beim Schaltungsdesign und mit einer
gut geschriebenen Software sicher vieles richtig gemacht werden, um eine
stabile Funktion zu ermöglichen.

Ich denke mal das es fast nur auf das Layout ankommt.
Wir verwenden 8051 von ATMEL und SILABS(Cygal) , MSP430 sowie AVR.
Ich kann da keine gravierenden Unterschiede feststellen. ( Von den alten
AVR's mal abgesehen.)

Trotzdem ist die Wahl des richtigen Controllers ein wesentlicher Faktor.
Controller mit externem Bus (z.B. 80C32 ...) bieten oft mehr Probleme als
Typen mit innenliegendem Bus.
Ja das stimmt wohl.

Auch weisen Controller bezüglich der Qualität

ihrer Versorgungsspannung ein unterschiedliches Verhalten auf.

Am besten nimmt man Controller mit eingebauter Brownout Erkennung.
Internen Watchdog habens ja mittlerweile alle....

Gibt es Erfahrungen, durch die sich die einzelnen Familien der verschiedenen
Hersteller von 8 Bit-Controllern (Atmel, Microchip, Intel ...) bezüglich
EMV-Festigkeit vergleichen lassen?

MfG
Martin

Andreas

http://www.asratec.de

 

[Oliver Betz]

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

sehr stark EMV-belastet ist, dann kann beim Schaltungsdesign und mit einer
gut geschriebenen Software sicher vieles richtig gemacht werden, um eine

[...]

"Schaltungsdesign" ist ausschlaggebend. Externer Bus ist kritischer,
aber auch nicht so schlimm.

[...]

ihrer Versorgungsspannung ein unterschiedliches Verhalten auf.

Was meinst Du mit "Qualität ihrer Versorgungsspannung" - Abstrahlung
(stimmt manchmal) oder Störfestigkeit (eher weniger)?

Gibt es Erfahrungen, durch die sich die einzelnen Familien der verschiedenen
Hersteller von 8 Bit-Controllern (Atmel, Microchip, Intel ...) bezüglich

Ich habe PIC16C* und 16F (ja, ist ein paar Jahre her), Motorola
68HC08, HC11 und HC12 im Single-Chip Modus und HC11 mit externem
Speicher bis jetzt immer ohne aufwendige Maßnahmen wie Schirmung,
Multilayer, Filter etc. normkonform (meistens EN 61000-6-2)
hingebracht. Also zweiseitige Platine, meistens sogar an
gegenüberliegenden Kanten Leitungen, Plastikgehäuse.

Und wenn ich mir gute gemachte Fremdprodukte mit anderen Controllern
angeschaut habe, war meistens auch keine aufwendige Entstörung zu
sehen.

Heutzutage bekommst Du wohl keine richtige "EMV-Sau" mehr zu kaufen,
wie das manchen frühere Controller gewesen sein sollen.

Ein paar Fallstricke gibt es immer wieder, z.B. ist der
Colpitts-Oszillator eines HC12D* recht empfindlich, was aber mit PLL
nicht mehr auffällt.

Servus

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

 

[Erik Hermann]

Martin Konopka wrote:

Gibt es Erfahrungen, durch die sich die einzelnen Familien der verschiedenen
Hersteller von 8 Bit-Controllern (Atmel, Microchip, Intel ...) bezüglich
EMV-Festigkeit vergleichen lassen?

Es gibt einen IEC Standardtest zumindest zum Abstrahlverhalten von uC's
auf einer quasi genormten Leiterplatte. Fällt mir aber gerade nicht ein
wie er heißt. Hin und wieder habe ich Meßergebnisse bei Herstellern
von uC's gesehen, die sich auf diesen Test bezogen. Ist aber wohl
kaum noch praxisrelevant.

Natürlich hat das Design des uC einen Einfluß auf die Störfestigkeit.
Generell sind Flatpacks mit getrennten Versorgungsanschlüssen für
unterschiedliche Funktionsblöcke des uC wesentlich unempfindlicher
(gutes Layoutdesign vorausgesetzt) als DIP.

Quarzoszillatoren sind immer ein Problem. Je geringer der
Energieverbrauch des Oszillators, um so größer die potenzielle
Gefahr einer Einstörung.

Probleme mit brown-outs hat eigentlich jeder, aber fast alle haben
hier inzwischen ziemlich viel dazugelernt.

Interner Speicher ist natürlich immer zu bevorzugen, auch wenn in der
vergangenheit einige Hersteller Probleme mit ihren internen Flash's
und EEPROM's hatten. Ich weiß z.B. daß ich so schnell keinen NEC
mit Flash mehr einsetze. Auch 8051 mit externem Bus verkneife ich
mir.

Generell kann man eigentlich sagen, wenn der uC auf jeder Seite
mindestens ein VCC/GND Paar hat, und zudem die Funktionsblöcke
(vor allem PLL) eigene Versorgungen haben, dann hat der Hersteller
sich schon die richtigen Gedanken gemacht. Wenn er zudem noch einen
Layoutvorschlag mitliefert, der keine ungewöhnlichen Klimmzüge
verlangt, dann ist man wahrscheinlich auf der sicheren Seite.
Im Zweifelsfalle für den jeweiligen Micro nach Meßergebnissen
von Testplatinen fragen, die sollte jeder Hersteller haben.
Wenn er sich dann dreht und windet, dann sollte man hellhörig
werden. Bei solchen Anfragen mit dem Einsatz in sicherheits-
relevanten Bereichen zu argumentieren sieht jeder seriöse
Hersteller ein.

Eine gute Wahl sind meistens uC's mit Automotive/Mil Freigabe,
denn die sind immer von unabhängiger Seite ausgiebig getestet
und für gut befunden.