-40 डिग्री से 85 डिग्री काम के माहौल के साथ -55 डिग्री पर एमसीयू काम करना संभव है?

Question

मैंने सुना है कि किसी ने स्क्रीनिंग की विधि का उल्लेख किया है: -55 डिग्री पर काम करने के लिए 10 एमसीयू हैं, और उन लोगों का पता लगाएं जो ठीक से काम कर सकते हैं, टूटे हुए लोगों को फेंक सकते हैं।

विधि लागू है? मुझे चिंता है कि एमसीयू मेरे स्क्रीनिंग टेस्ट में -55 डिग्री पर ठीक से काम कर सकता है और वास्तविक काम के माहौल में विफल हो सकता है।

यदि नहीं, तो संभावित समाधान क्या हो सकते हैं? हम stm32f4 का उपयोग कर रहे हैं, इसके बहुत अच्छे डीएसपी प्रदर्शन के कारण। -55 डिग्री पर काम करने वाले MCU में हमारे पास डीएसपी नहीं है और केवल 20MHz के आसपास कम आवृत्तियों पर काम कर सकते हैं।

Comments

जब भी आप इसके पूर्ण अधिकतम भाग के बाहर एक भाग संचालित करते हैं, आप आग से खेल रहे हैं। जिसने भी कहा कि बस बड़े पैमाने पर जलाए जाने के लिए कह रहा है।

— मैट यंग

संभव समाधान उचित अस्थायी रेटिंग के साथ एक एमसीयू खोजना है। या आसपास कुछ हीटर जोड़ें। या बस छोड़ दो के रूप में कई परीक्षण कर रहा है।

— यूजीन श।

@ मैटीयुंग अधिक सूखी बर्फ के साथ खेलना पसंद करते हैं, जैसा कि मामला हो सकता है: D

— राहगीर

इस तरह के कम तापमान पर आप अपने पीसीबी सामग्री, मानक FR4 दरारों और सबसे कम तापमान पर अपने epoxy टूटने की संभावना का सामना करेंगे।

— लियो बिलिया

बैच विनाशकारी परीक्षण और आंकड़ों के अक्सर महंगे और क्रूर काम में आपका स्वागत है। यही कारण है कि गुणवत्ता आश्वासन वाले पुर्जे उनके समान, गैर-क्यूए समकक्षों की तुलना में बहुत अधिक महंगे हैं। कंपनियां इस एक चीज की लागत और कागजी कार्रवाई को संभालने के लिए पूरी नई फर्मों को बंद कर देंगी, फिर बाजार क्यूए भागों की लागत को ऑफसेट करने के लिए जो मूल रूप से आवश्यक है।

— सीन बॉडी

Answer 1

आपके द्वारा संचालन के किनारे पर क्रूड का तरीका आपको सुनिश्चित करेगा कि आप इसे सीमा के बाहर परीक्षण करेंगे। उदाहरण के लिए, आप -65 ° C पर उच्च घड़ी की गति और सामान्य से कम / अधिक वोल्टेज पर भागों का परीक्षण कर सकते हैं।

निर्माता शायद तापमान चरम पर खुद को परीक्षण नहीं करता है, लेकिन वे जानते हैं कि परीक्षण स्थितियों के तहत कितना मार्जिन आवश्यक है और वे उस पर परीक्षण करते हैं। वे यह भी जानते हैं कि यह कैसे सुनिश्चित करें कि वे सब कुछ परीक्षण कर रहे हैं । आप उनमें से किसी को भी नहीं जानते हैं। उदाहरण के लिए, थरथरानवाला जैसा कुछ -40 ° C तक ठीक काम कर सकता है, और एक बार बहुत कम तापमान पर काम शुरू कर सकता है, लेकिन कुछ -45 ° C पर शुरू करने में विफल हो सकता है। कुछ समय की शर्तों के कारण एक विशेष निर्देश पहले विफल होना शुरू हो सकता है।

यदि निर्माता उस तापमान के लिए योग्य इकाइयों की आपूर्ति कर सकता है जो सबसे अच्छा होगा। या एक आराम की आवश्यकता के लिए लॉबी। या स्वीकार्य वार्म-अप अवधि के बाद न्यूनतम तापमान की गारंटी के लिए हीटर लगा दें (शायद स्वीकार्य तापमान तक ऑपरेशन को रोक दें)।

संभावना है कि अगर भागों को एक सैन्य कम तापमान सीमा को पूरा करने की आवश्यकता है, तो आपको वास्तव में यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि यह मज़बूती से काम करता है।

Comments

Chances are if the parts need to meet a military lower temperature range, you really need to be sure that it works reliably.बिल्कुल सही। आप एक कारण के साथ इस तरह के चरम परीक्षण चाहते हैं। सबसे आम कारण सैन्य-ग्रेड की आवश्यकताएं हैं। जिस तरह से ओपी प्रपोज कर रहा है उसका परीक्षण करना ऐसे मानकों पर बिल्कुल खरा नहीं उतरता है!

— मस्त

Answer 2

जैसा कि आपने कहा, यह बताना असंभव है कि क्या आपने इसकी तापमान सीमा के बाहर परीक्षण के दौरान इकाई को नीचा दिखाया है। आपके पास दो विकल्प हैं:

1. निर्माता से संपर्क करके उनसे पूछें कि तापमान को किस तरह से चरम सीमा तक पहुंचाना चाहिए। क्योंकि आपने देखा होगा कि तापमान रेंज बहुत समान हैं। निर्माता एक तापमान रेंज चुन सकते हैं जो आमतौर पर निर्दिष्ट किया गया है, जो संभव है और फिर भी संभावित ग्राहकों के लिए अपील कर रहा है, फिर उस तापमान रेंज का परीक्षण करें, भले ही उन्हें लगे कि पुर्जे अधिक मजबूत हो सकते हैं। परीक्षण महंगा है। यदि वे चमत्कारिक ढंग से उत्तर देते हैं, तो मैं गारंटी देता हूं कि वे कभी निश्चितता के साथ जवाब नहीं देंगे और वे कहेंगे कि यदि आपके भाग मर जाते हैं तो यह आपकी अपनी जिम्मेदारी है। हालाँकि आप अपनी विश्वसनीयता के आधार पर अपनी इकाई के परीक्षण और उस विस्तारित तापमान सीमा पर उनका उपयोग करने के बारे में अधिक आश्वस्त हो सकते हैं।
2. सेट सीमा के भीतर तापमान को नियंत्रित करने के लिए हीटर, तापमान सेंसर और एक नियंत्रण प्रणाली (जो एक ही माइक्रोकंट्रोलर + ड्राइवर हो सकता है) का उपयोग करें। आप भाग्यशाली हैं जो कम तापमान पर काम करना चाहते हैं, जो समान परिवेश के तापमान अंतर के लिए आसान और सस्ता है। ईमानदारी से, यह बहुत अधिक विश्वसनीय प्रणाली के लिए ज्यादा परेशानी नहीं है। बस हीटर की शक्ति की आवश्यकता के लिए किसी न किसी गणना करें, फिर अपने चिप के पास एक पॉवर रेसिस्टर और एक थर्मिस्टर को सोल्डर करें, हीटर के लिए एक ड्राइवर जोड़ें (जो कि एक साधारण ट्रांजिस्टर हो सकता है), और उन आनुपातिक-अभिन्न नियंत्रक से नियंत्रित करें पृष्ठभूमि में कम आवृत्ति। यह हल करने के लिए 1 समीकरण है, ~ 5-6 घटक, और ~ 10 लाइनों का कोड। आपको पीआई नियंत्रण का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है, हिस्टैरिसीस के साथ तुलनित्र काम कर सकते हैं।

Comments

हीटर का तर्क अच्छा है। यदि आप सुनिश्चित करें कि पीसीबी अच्छा थर्मल अलगाव में है, तो यह बहुत अधिक शक्ति नहीं लेगा।

— निल्स पिपेनब्रिनक

Answer 3

जिस चीज का आप जिक्र कर रहे हैं, उसे कभी-कभी 'उभार' कहा जाता है। यह 'व्युत्पन्न' के विपरीत है, जो आप अपने आवेदन और विश्वसनीयता आवश्यकताओं के आधार पर अपने कुछ घटकों के लिए करेंगे।

यहाँ विद्रोह के विषय पर एक पुराना लेख है । अंत में उनकी सिफारिश एक अच्छा है - निर्माता से संपर्क करें यह समझने के लिए कि कम तापमान पर काम करने से क्या प्रभावित हो सकता है। वे कभी भी अपनी सीमा के बाहर ऑपरेशन की गारंटी नहीं देंगे (जब तक कि आप उनके लिए एक बड़ा / रणनीतिक ग्राहक नहीं हैं) लेकिन वे इस बारे में कुछ मार्गदर्शन प्रदान करने में सक्षम हो सकते हैं कि वे किस बारे में सबसे अधिक चिंतित होंगे, जो आपको एक अच्छा जीवन परीक्षण / स्क्रीन तैयार करने में मदद कर सकता है।

असली जवाब कारकों के टन पर निर्भर करता है। क्या यह थर्मल चक्र (गर्म और ठंडे के बीच जा रहा है) को देखने जा रहा है या बस -55 सी पर नीचे चल रहा है? थर्मल साइकल बंधन तारों और आईसी पैकेजिंग में यांत्रिक विफलताओं को प्रेरित करता है। क्या यह 'वन ऑफ' बनाम 'मिशन क्रिटिकल' एप्लीकेशन है, यानी असफलता देखने के परिणाम क्या हैं। यदि यह 'वन ऑफ' है (अल्पावधि उपयोग के लिए बनाई जा रही एकल इकाई), तो आप कुछ इकाइयों के परीक्षण के साथ ठीक हो सकते हैं। यदि यह एक मिशन महत्वपूर्ण स्थिति है, या यह हिस्सा स्थायी रूप से कम तापमान पर संचालित होगा, तो आप संभवतः योग्यता पर अधिक प्रयास करना चाहेंगे।

इस तरह की स्क्रीनिंग वर्षों से सैन्य अनुप्रयोगों के लिए की जाती रही है। समझने के लिए महत्वपूर्ण बात यह है कि भागों के प्रदर्शन में असली "चट्टान" कहां है। हम सभी सहमत हो सकते हैं कि भागों शायद -200 सी पर प्रदर्शन नहीं करेंगे। और हम शायद सभी सहमत होंगे कि भागों शायद -41 सी (ठीक एसटीएम 32 एफ ऑपरेटिंग रेंज के बाहर) पर ठीक प्रदर्शन करेंगे। निर्माता ने अपने घटकों के संचालन सीमा पर कुछ गार्ड बैंड में डाल दिया है।

प्रासंगिक प्रश्न हैं - क्या आप यह पता लगा सकते हैं कि गार्ड बैंड कहां है (और क्या इसमें आपकी वांछित लोअर टेम्प रेंज शामिल है), और क्या यह कभी भी कई लॉट्स में बदल जाएगा।

यह पता लगाना कि कम तापमान पर भागों की विश्वसनीयता पर अच्छे आंकड़े प्राप्त करने के लिए कई हिस्सों का परीक्षण करना होगा, और उनकी विफलता का वितरण कैसा दिखता है, इसलिए आप अनुमान लगा सकते हैं कि क्या विफलता मोड आपके कार्यान्वयन में दिखाई देने की संभावना है। और फिर, एक बार जब आपका उत्पाद उत्पादन में होता है, तो आपको कुछ प्रकार के स्वीकृति नमूने के साथ भागों के प्रदर्शन की निगरानी करनी होगी ।

इस सब के लिए एक वैकल्पिक दृष्टिकोण एक हीटर स्थापित करना है, और हीटर नियंत्रण लूप में फीडबैक के रूप में STM32F के डाई टेम्प सेंसर का उपयोग करना है। ठंड शुरू करने में मदद नहीं करता है, लेकिन अगर यह लगातार चलने वाली इकाई है तो यह ठीक हो सकता है।

Answer 4

मैं मान रहा हूँ कि MCU CMOS है हालाँकि आप ऐसा नहीं कहते हैं। सभी एमसीयू स्वयं-हीटिंग समस्याओं से ग्रस्त हैं जो अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान को सीमित करता है। उदाहरण के लिए चार्जर के साथ एक आईफोन प्लग में टच करने के लिए लगभग 50C महसूस कर सकता है लेकिन ऑपरेटिंग करते समय 125C या अधिक आंतरिक रूप से होना चाहिए। तो आपके MCU के लिए परीक्षण की सीमा, सामान्य रूप से थर्मोस्ट्रीम के साथ योग्यता के दौरान नियंत्रित की जाती है, यह गारंटी देगा कि डिज़ाइन की सीमा ठीक है। एक बार जब आप उस सीमा से नीचे चले जाते हैं, तो ट्रांजिस्टर देरी कम हो जाएगी जो दौड़ के खतरों की संभावना का परिचय देती है। इसके अतिरिक्त आंतरिक वाहक एकाग्रता कम हो जाएगी जिसका गतिशीलता पर प्रभाव पड़ेगा। यदि आपके MCU में A / D या D / A कन्वर्टर्स हैं, तो उनकी विशेषताएं, उदाहरण के लिए, अधिकतम त्रुटि, बढ़ सकती है, या बिल्कुल भी काम नहीं कर सकती है।

आवृत्ति को व्युत्पन्न करना बिल्कुल भी मदद नहीं करेगा (यह उच्च तापमान के साथ मदद कर सकता है)। अपनी सीमा के बाहर डिवाइस का उपयोग करने के साथ मुख्य नकारात्मक पक्ष यह है कि भले ही त्रुटि की संभावना कम हो, यह अभी भी लाखों निर्देशों के साथ प्रति सेकंड निष्पादित होने के साथ महत्वपूर्ण होगा। यदि आप बिजली की खपत के बारे में बहुत विशेष नहीं हैं, तो आप अपने कोड (जैसे पड़ाव, नींद, आदि) में बिजली की बचत दिनचर्या को निष्क्रिय कर सकते हैं और इसके परिणामस्वरूप एक छोटा आत्म-हीटिंग प्रभाव होगा, जिसे मोटी इन्सुलेशन का उपयोग करके बढ़ाया जा सकता है। । हालांकि अगर आपके डिवाइस को बहुत कम तापमान के साथ-साथ उच्च तापमान पर काम करना पड़ता है, तो यह एक समस्या होगी।

जब तक आपके पास अपने निर्माता से धीमी और तेज़ बहुत सी पहुँच नहीं है, तब तक आपके डिवाइस को प्री-क्वालिफ़ाइ करने से बहुत मदद नहीं मिलेगी; ये विश्वसनीयता का आकलन करने के लिए डोपिंग और धातु की मोटाई जैसे अन्य मापदंडों के चरम पर होंगे।

यदि आपके पास एक मोटा बजट है, तो आप अपने स्वयं के प्रोसेसर को एआरएम या उसके किसी एक प्रतियोगी से लाइसेंस ले सकते हैं और इसे अपने तापमान विनिर्देश में स्वयं को कठोर कर सकते हैं। इसे ग्राहक स्वयं-टूलिंग (COT) दृष्टिकोण के रूप में जाना जाता है। यदि आवश्यक हो तो आप स्मृति नियंत्रक आईपी और बाह्य उपकरणों को भी लाइसेंस दे सकते हैं। एक विकल्प एक निर्माता से संपर्क करना होगा जो अनुकूलन में माहिर है और उन्हें एक विस्तारित तापमान सीमा से अधिक अपने आवश्यक उत्पाद को पूर्ववर्तिनी करने के लिए कहता है।

एक निर्माता जो अनुकूलन करता है, उसके पास चिप को सत्यापित करने के लिए आवश्यक सभी कंप्यूटर एडेड डिज़ाइन (CAD) डेटाबेस तक पहुंच होगी। फिर कम तापमान पर डिजाइन को फिर से अमान्य करना एक साधारण मामला है। हालांकि वे सामान्य श्रेणी से बाहर के तापमान पर सिलिकॉन को चिह्नित करने के लिए एक दूसरे विक्रेता पर निर्भर हो सकते हैं। इसके लिए SPICE सिमुलेशन और संबद्ध पुस्तकालय लक्षण वर्णन प्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला की आवश्यकता होती है, जो उस दायरे से बाहर हो सकते हैं जो वे सभी लेकिन सबसे बड़े ग्राहक के लिए करने को तैयार हैं। इस प्रक्रिया के हिस्से के रूप में पहले से उल्लेखित थर्मोस्ट्रीम का उपयोग यह जांचने के लिए किया जा सकता है कि विभाजित लॉट अभी भी आपके परीक्षण वैक्टर को आपके द्वारा निर्दिष्ट कम तापमान पर पास करते हैं। इसके परिणामस्वरूप पैदावार में कमी हो सकती है, जैसा कि अन्य उत्तरों द्वारा बताया गया है।

Comments

अनुकूलन निर्माण क्या करता है?

— रिचीकियानल