Hallo Forum, in einer Anwendung setzten wir einen Attiny861 ein. Der Temperaturbereich laut Datenblatt geht von -40° bis 85°C. Unser Kunde möchte aber, dass die Schaltung bis 105° übersteht, sie muss nicht bis 105°C arbeiten. Die Frage ist, was passiert über 85°C, läuft der Oszillator nicht mehr sauber, gehen Daten aus Flash oder EEprom verloren? Gibt es Attinys mit erweitertem Temperaturbereich?
Bei Attiny weiß ich das nicht. Bei PSoC haben wir beobachtet, dass die Messwerte des ADC bei höheren Temperaturen ab einer bestimmten Grenze nicht mehr stimmen. Es gab einen Sprung bei einer bestimmten Temperatur, die je nach Exemplar unterschiedlich war.
Hottie schrieb: > Gibt es Attinys mit erweitertem Temperaturbereich? Klar, suche mal nach ATtiny 861 automotive!
Hottie schrieb: > Der Temperaturbereich laut Datenblatt geht von -40° bis 85°C. In meinem Datenblatt (8197C–AVR–05/11) der Tiny261A-861A steht da was ganz anderes: Operating Temperature.................................. -55°C to +125°C Storage Temperature ..................................... -65°C to +150°C Das ist also gar kein Problem. Allerdings müssen natürlich auch die anderen Komponenten der Schaltung damit klarkommen. BS schrieb: > Bei PSoC haben wir beobachtet, dass die Messwerte des ADC > bei höheren Temperaturen ab einer bestimmten Grenze nicht mehr stimmen. Der ADC der Tiny25-85 zeigt z.B. Probleme, wenn man ihn übertaktet und die Temperatur sehr tief wird (beobachtet habe ich das bei -15°C) Aber wenn man aus Versehen übertaktet, darf man sich auch nicht wundern. Interessant ist, das auch hier der ADC die Mimose ist.
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Jenseits von 85 °C ist die Datenerhaltung des Flash nicht mehr
garantiert.
Mit steigender Temperatur hält das Flash immer kürzer:
> Data retention: 20 years at 85°C / 100 years at 25°C
In den "absolute maximum rating" steht als maximale Betriebstemperatur
125 °C und als maximale Lagertemperatur 150 °C.
Matthias S. schrieb: > Das ist also gar kein Problem. Allerdings müssen natürlich auch die > anderen Komponenten der Schaltung damit klarkommen. da sthet aber auch im Kleingedruckten: Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. This is a stress rating only and functional operation of the device at these or other conditions beyond those indicated in the operational sections of this specification is not implied. Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.
Rufus Τ. F. schrieb: > In den "absolute maximum rating" steht als maximale Betriebstemperatur > 125 °C und als maximale Lagertemperatur 150 °C. Es gibt wohl auch Ausführungen, die bis 150° Operating spezifiziert sind. Die Datenerhaltung im Flash wird wohl dabei noch kürzer. http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-7793-ATtiny261-461-861-Appendix-A-Automotive-Specification-at-150C_Datasheet.pdf
Die 0-Series und 1-Series können bis 105°C standardmäßig ab, mit erweitertem Temperaturbereich dann sogar 125°C. Der Attiny814 wäre vielleicht eine Alternative? Du hast ja nicht geschrieben, welche Funktionen vom 861 du brauchst. Aber Obacht: Die neuen Attinys haben ein anderes Programmierinterface (UPDI)
qwertzuiopü+ schrieb: > welche Funktionen vom 861 du brauchst. Wir benötigen den PLL, da wird es dann schon eng.
Hottie schrieb: > Stresses beyond those listed under “Absolute > Maximum Ratings” Wir befinden uns bei dem vom TE gewünschten Temperaturbereich aber nicht 'beyond', sondern 'well within'.
Matthias S. schrieb: > ir befinden uns bei dem vom TE gewünschten Temperaturbereich aber nicht > 'beyond', sondern 'well within'. den Letzten Satz: Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability. verstehe ich aber so, dass auch innerhalb der absolute maximum conditions schon Schäden auftreten können.
Hottie schrieb: > Exposure to absolute maximum rating > conditions for extended periods may affect > device reliability Und das tut es ja auch. Rufus hat ja schon drauf hingewiesen, das die Haltbarkeit des Flash sinkt. Aber die 'Absolute Maximum Ratings' werden ja beim TE gar nicht erreicht, so das man, wenn man mit der Einschränkung des Datenerhaltes lebt, den Chip so betreiben kann.
Hottie schrieb: > Matthias S. schrieb: >> ir befinden uns bei dem vom TE gewünschten Temperaturbereich aber nicht >> 'beyond', sondern 'well within'. > > den Letzten Satz: > > Exposure to absolute maximum rating > conditions for extended periods may affect > device reliability. > > verstehe ich aber so, dass auch innerhalb der absolute maximum > conditions schon Schäden auftreten können. Dann ist dein Englisch einfach nur schlecht. "Exposure to absolute maximum rating conditions" wäre zu übersetzen mit "Betrieb bei Extrembedingungen".
Hottie schrieb: > Exposure to absolute maximum rating > conditions for extended periods may affect > device reliability. > > verstehe ich aber so, dass auch innerhalb der absolute maximum > conditions schon Schäden auftreten können. Das bedeutet, dass mit zunehmender Temperatur die statistische Lebensdauer der Bauteile sinkt. Das gilt für alle elektronischen Komponenten. Die Lebensdauer (oft MTBF) ist extrem temperaturabhängig und wird im Allgemeinen bei 25°C angegeben. Jedes Kelvin darüber ist zusätzlicher Streß und senkt die Lebensdauer. Das ist aber etwas Anderes als die zulässige Höchsttemperatur im Betrieb. Über diese übernimmt der Hersteller nämlich ab dem Eintreten keine Garantie mehr für die Funktion!
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Hottie schrieb: > Die Frage ist, was passiert über 85°C, läuft der Oszillator nicht mehr > sauber, gehen Daten aus Flash oder EEprom verloren? Da es, wie ich schon gepostet hatte, auch welche gibt, die bei 105° oder 125° und mehr noch spezifiziert sind: Der Baustein funktioniert auch oberhalb 85° noch. Nur reduziert sich seine Lebensdauer (grundsätzlich mit ansteigender Temperatur, auch unterhalb 85°), die im Datenblatt angegebenen Spannungspegel und Schalt- und Verzögerungszeiten müssen nicht mehr eingehalten werden, sie haben größere Leckströme, usw. Auch Flash und EEPROM halten ihre Daten weniger lange, kürzer eben, als spezifiziert. Keiner kann dir sagen, was das einzelne Teil oberhalb der zugesicherten Maximaltemperatur macht. Es kann nicht davon ausgegangen werden, dass es irgendwann einfach pausiert und nach Abkühlung an der Stelle wieder korrekt weiter macht, sondern ev. einen Reset oder sogar Power-Cycle benötigt. Das könnte sogar einen Mehraufwand an umgebenden Schaltungsteilen notwendig machen. Seriöserweise solltest du für den Wunsch deines Kunden ein Teil nehmen, das die Automotive-Spezifikation hat. Es gibt sie ja. Der ist sicher ein paar Cent teurer, aber du hast in der Zukunft keine Probleme mit Reklamationen.
Danke für die vielen Antworten! Die Automotiv Versionen sind schwer zu bekommen, muss man mindestens 5k abnehmen. Ich denke ein Kompromiss wäre, den Controller bei 85°C abzuschalten. Den Datenverlust bei hohen Temperaturen scheint es ja auch bei der Automotiv Version zu geben.
Rufus Τ. F. schrieb: > Mit steigender Temperatur hält das Flash immer kürzer Kommt drauf an :) Bei den AVRs vermutlich kaum relevant, aber z.B. SSDs sollte man auch nicht zu kalt betreiben. Hier (Seite 27) gibt es eine nette Tabelle dazu: http://www.jedec.org/sites/default/files/Alvin_Cox%20%5BCompatibility%20Mode%5D_0.pdf
Auf jeden Fall würde ich mir Gedanken darüber machen, was, wenn (wärend des Betriebes) die Temperatur überschritten wird, gemacht werden soll. Würde mich nicht wundern, wenn das Teil selber und seine Peripherie "ausflippen" würden. Also kann ein, an einem Thermometer orientiertes, "Päuschen" nicht schaden. Welche Zustände Ein- und Ausgänge haben, wenn’s dem Kerl zu warm wird, kann Dir wahrscheinlich auch Atmel (MicroChip) nicht sagen;-)
Amateur schrieb: > Auf jeden Fall würde ich mir Gedanken darüber machen, was, wenn (wärend > des Betriebes) die Temperatur überschritten wird, gemacht werden soll. Wenn die PLL nicht läuft, kann die Schaltung keinen Schaden anrichten, man könnte also ab 85° die PLL ausschalten und erst wieder einschalten unter 85°. Wäre nur ein Problem, wenn die Temperaturmessung über 85° plötzlich zu kleine Werte anzeigt.
>Wenn die PLL nicht läuft, kann die Schaltung keinen Schaden anrichten, >man könnte also ab 85° die PLL ausschalten und erst wieder einschalten >unter 85°. >Wäre nur ein Problem, wenn die Temperaturmessung über 85° plötzlich zu >kleine Werte anzeigt. Interessanter Ansatz! Setzt die PLL aus - und nur die PLL - so schläft der µP nicht an der gerade aktuellen Stelle ein und macht "verlustlos" weiter, wenn die PLL wieder zappelt. Schön wäre es. Wenn ich davon ausgehe, dass der µP nichts macht, kann er auch nichts falsch machen. In allen anderen Situationen heißt es: 1. Ausgänge in einen gefahrlosen (sicheren) Zustand bringen. 2. Eventuell den Sonderzustand signalisieren. 3. Grübler in einen definierten Status bringen. Also einen Status, aus dem er nicht durch einen Zufall wieder herauskommt. 4. Eine Resetfunktion, die eine eventuelle Hitzepause, vom normalen Reset unterscheiden kann. ... gesteuert von einer temperaturresistenten Logik. Aber wie gesagt: Macht das Teil nichts, kann es auch nichts falschmachen und alle obigen Bemerkungen sind nicht als Makulatur.
Hottie schrieb: > Wenn die PLL nicht läuft, kann die Schaltung keinen Schaden anrichten, > man könnte also ab 85° die PLL ausschalten und erst wieder einschalten > unter 85°. Kann man machen, ändert aber nichts an der Tatsache, dass bei hohen Temperaturen die statistische Bauteillebensdauer sinkt!
Wolfgang R. schrieb: > Kann man machen, ändert aber nichts an der Tatsache, dass bei hohen > Temperaturen die statistische Bauteillebensdauer sinkt! Die Statistik ist bei der Automotiv Variante aber auch nicht besser, sowie ich das verstanden habe.
Hottie schrieb: > Die Statistik ist bei der Automotiv Variante aber auch nicht besser, > sowie ich das verstanden habe. Das kannst Du nur beurteilen, wenn Dir der Hersteller die entsprechenden FIT-Werte mitteilt.
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