Nach vielen gut funktionierenden 0815-Schaltungen mit nem AVR drauf bin ich gerade dabei meine erste AVR-basierte Schaltung zu designen, die gewisse Zuverlässigkeitsanforderungen erfüllen sollte. Das Ziel ist ein Betrieb von ca. 100 Exemplaren über 20-30 Jahre, bei denen möglichst keine bis sehr wenige ausfallen sollten. Ausgefallene Exemplare sind nicht mit vernünftigem Aufwand ersetzbar. Die Schaltung besteht im Wesentlichen aus einem Linearregler, einem ATTiny 44A, einem Quarz, ein paar Widerständen und Kondensatoren, einer Spannungsreferenz und einem RFM02-Funkmodul. Letzeres wird wohl ganz klar der Schwachpunkt sein, aufgrund von Kostenlimits (max 5-6 EUR fürs Funkmodul) gibts aber keine mir bekannte Alternative. Meine Fragen dazu: 1.) Eher ein SMD-Design oder lieber Through-Hole (werde wahrscheinlich fertigen lassen)? 2.) Welche Arten von Kondensatoren (Stützelko am LDO, Abblockkondensatoren an µC und Funkmodul) sind unter diesen Bedinungen am zuverlässigsten? 3.) Machen Maßnamen wie Verguss Sinn, speziell in Hinblick auf das Funkmodul? 4.) Irgendwelche sonstigen generellen Tips?
Eine nicht ganz unwichtige Info fehlt noch: Betrieb im Freien in einer IP67-abgedichteten Anschlussdose unter unseren klimatischen Bedinungen. Funktionieren sollte das Teil zwischen 0 und 40°C, überleben muss es -30°C bis 60°C.
Es werden bei Bauteilen immer mindest Überlebenschancen angegeben. D.H es wird angegeben, dass z.B. 95% der Bauteile 1000h halten, du must einfach ausrechnen, wie lange deine Module laufen sollen, 30Jahre Dauerbetrieb oder nur einmal 10min im Monat? Dir dann überlegen, ob du mit 95% oder doch lieber 98% klar kommst, und dass dann mit deinen Preisvorstellungen paaren.
wenn keine sonderlichen enforderunegn an die optik bestehen ist vergießen mit harz immer einegute methode vor feuchtigkeit zu schützen ebenso bauteile wählen die weniger tempempfindlich sind also keine elkos und solche scherze ^^
> Machen Maßnamen wie Verguss Sinn Da kann es gut sein, dass du noch Lehrgeld zahlen mußt. Mach ein dichtes Gehäuse drumrum. Das ist beherrschbar. > RFM02-Funkmodul Du machst dir Sorgen um die paar Bauteile drumrum, und weißt nicht, mit welchen Zuverlässigkeitszahlen der Hersteller des Funkmoduls rechnet... Zitat: Das RFM02 ist ein kostengünstiges ISM-Band-Sendemodul. Da würde ich nicht mal zu hoffen wagen, dass das Ding 30 Jahre ohne Ausfall funktioniert...
Rein aus Neugierde mal ein paar Fragen: -Dauerbetrieb oder on /off Zyklen ? -Scheint die Sonne aufs Gehäuse ? -Kann da Feuchtigkeit reinkommen (-> dann z.B. Trockenpatrone) ? -Ist die Spannungsversorgung sauber ? -Schlägt da der Blitz rein ?
Angehängte Dateien:
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RisseMitKommentar.jpg
580 KB
> vergießen mit harz immer einegute methode vor feuchtigkeit zu schützen
Ja, wie man im angehängten Foto sieht, sollte das aber jemand machen,
der sich mit sowas auskennt.
> -Dauerbetrieb oder on /off Zyklen ? Zyklenbetrieb, Einschaltzeit < 1s pro 5min > Scheint die Sonne aufs Gehäuse ? Nein. > Kann da Feuchtigkeit reinkommen (-> dann z.B. Trockenpatrone) ? Im Prinzip nicht, aber eine Trockenpatrone wäre wohl eine gute Vorsichtsmaßnahme. > Ist die Spannungsversorgung sauber ? Ja, Solarzelle. > Schlägt da der Blitz rein ? Wenn das passiert, hat die Schaltung meine offizielle Genehmigung zum Abrauchen. > Das RFM02 ist ein kostengünstiges ISM-Band-Sendemodul. > Da würde ich nicht mal zu hoffen wagen, dass das Ding 30 Jahre ohne > Ausfall funktioniert... Wie oben geschrieben gibt es eine Preisschranke, da führt kein Weg rundrum, selbst wenn das zum Scheitern des Projektes führt. Gleichzeitig ist das Modul das teuerste Bauteil, also DER Kostentreiber. Gibts alternative Sendemodule in dem Preisbereich? Bei genauer Betrachtung des Moduls finde ich aber eigentlich wenige Bauteile auf dem Modul, denen ich sofort misstrauen würde.
Wie "offiziell" muss das sein? Wenn du es eh zertifizieren lassen willst/musst könntest du auch über ein eigenes HF-Design mit nem Chip von Nordic oder so nachdenken...könnte sich Preislich evtl. lohnen. Da ist evtl. auch leichter an MTBF-Zahlen zu kommen... Gruß Fabian
> 2.)
Keramische Vielschicht-Kondensatoren in SMD. Sind bis 50uF zu haben.
Eingiessen mit Harz ? Epoxy hat gigantische Wasseraufnahme und -Transferraten. Da kannste das Teil gleich im Wasser laufenlassen Zuverlaessig und billig sind schwierig zu paaren.
> Keramische Vielschicht-Kondensatoren in SMD. Sind bis 50uF zu haben.
Auch schon 100uf sind zu haben, allerdings haben die im allgemeinen bei
Nennspannung nur noch wenig Prozent(~20%) der Nennkapazität.
(Dies betrifft auch die kleineren dieser "großen" Kerkos, also vorsicht)
Bei deiner Spezifikation hast du nur 876 Betriebsstunden, das ist mal nicht viel in 30 Jahren aber 3,15 Mio. Ein- und Ausschaltungen, evtl wirds dann da eng
> Bei deiner Spezifikation hast du nur 876 Betriebsstunden ..
.. wenn jemand kommt und das Ding manuell ein- und ausschaltet. Weil es
aber automatisch gehen muß, ist auch die Ruhezeit für irgendeine
Komponente Betriebszeit.
@ Lothar Miller (lkmiller) Links unten ist aber doch wohl ein elektrisches Problem. Leiterbahn durchgebrannt, und Blase gebildet. Der Rest, mit Schrumpfung sollte ein Modellbauer beherrschen. guude ts
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