Raspberry Pi 2 crasht door cameraflitsers

Volgens gebruikers heeft de nieuwe Raspberry Pi 2 last van fotosensitiviteit. Zo zorgen cameraflitsen en mogelijk ook laserpointers ervoor dat het ontwikkelbordje crasht. Alle andere modellen lijken geen last te hebben van crashes door licht.

De problemen zijn gemeld op het forum van Raspberry. Een aantal gebruikers hebben bevestigd de crashes te kunnen reproduceren en ook een engineer van Raspberry Pi bevestigde de problemen. Uit de geposte ervaringen blijkt dat de Raspberry Pi 2 niet meer functioneert zodra er met licht op wordt geschenen. Onder andere xenon-cameraflitsers zorgen ervoor dat het bordje crasht. Een van de gebruikers op het forum stelt dat het richten van een laserpointer op het moederbordje ook voor problemen zorgt.

Volgens de makers van de Raspberry-bordjes is waarschijnlijk de smps-chip de boosdoener. Deze is nodig om de spanning te regelen. Uit metingen blijkt dat lichtflitsen ervoor kunnen zorgen dat de spanning die op het bordje staat kortstondig uitvalt, wat waarschijnlijk voor de crashes zorgt. Het is nog onduidelijk of de makers van plan zijn om de problemen op te lossen.

Vorige week werd de nieuwe Raspberry Pi 2 aangekondigd. Het bordje moet beter presteren dan voorgaande modellen. Er is een quadcore Broadcom BCM2836-soc met vier ARMv7 Cortex-A7-cores en een kloksnelheid van 900MHz ingebouwd. Op het bordje kan onder andere Windows 10 worden gedraaid.

Reacties (151)

[Verwijderd]

Volgens de makers van de Raspberry-bordjes is waarschijnlijk de smps-chip de boosdoener.

SMPS = Switched Mode Power Supply, oftewel schakelende voeding. Een schakelende voeding kan gebruik maken van optocouplers (niet verplicht voor de werking van de voeding).

Een optocoupler is een schakeling die kan bestaan uit een LED en een lichtgevoelige transistor. Doel van een optocoupler is om een elektrisch signaal door te sturen naar een andere elektronische schakeling, zodat de twee elektronische schakelingen volledig elektrisch van elkaar gescheiden zijn. Dus de bedrading van de ene schakeling staat nergens in verbinding met de bedrading van de andere schakeling.

De reden waarom een SMPS gebruik kan maken van een optocoupler is omdat je uit veiligheidsoogpunt het sterkstroomgedeelte wilt scheiden van het zwakstroomgedeelte. Neem bijvoorbeeld de voeding van jouw laptop. Het ene uiteinde steek je in de 220V en het andere uiteinde van bv 19V steek je in je laptop. Als je je vingers legt op het 19V-gedeelte, dan krijg je geen stroomstoot, omdat het 220V-gedeelte gescheiden is van het 19V-gedeelte. Dit heet een galvanische scheiding. Doel van de optocoupler in een SMPS zou kunnen zijn om de stroom die gemeten wordt aan de uitgang door te geven aan het 'sterkstroomgedeelte', zodat je dmv terugkoppeling het vermogen kunt aanpassing.

Dit wordt mooi weergegeven in dit schema.
In dat schema kun je duidelijk zien dat er een vertikale gestippelde lijn loopt vanaf Transformer naar Optoisolator. Die stippellijn is de galvanische scheiding tussen de ingang en de uitgang van de voeding. In dat schema kun je ook mooi zien dat er een terugkoppeling is (= reference + optoisolator + PWM driver).

Je begrijpt dat als je licht zou schijnen op zo'n optocoupler, dan heeft dat invloed op de werking van de voeding. Daarom moet de voeding gesloten zijn. Een optocoupler zelf kan ook gesloten zijn, maar sommige mensen zijn van mening dat dat niet hoeft wanneer de voeding zich in een gesloten behuizing bevindt. Ik heb ooit een moederbord gehad die niet goed werkte wanneer de behuizing van de computer open was en er licht op scheen. Ik vermoed dat het ook te maken had met een optocoupler.

Of de SMPS van de Raspberry Pi een SMPS heeft waar daadwerkelijk een optocoupler in zit, dat weet ik niet omdat ik dat niet heb uitgezocht. Het feit dat de raspberry Pi lichtgevoelig is omdat er een optocoupler zit in de SMPS, dat klinkt wel aannemelijk.

[Hans1990]

Erg mooie uitgebreide comment, maar niet relevant voor de Raspberry PI omdat die al op een veilige laagspanning werkt (USB oplader oid) en het dus zeer onlogisch zou zijn dat deze ook nog eens een geisoleerde DC/DC heeft.

Immers is de isolatie nodig om een zwevende, geisoleerde, uitgang te maken van bvb het lichtnet naar een 5V USB plug voor het opladen van je telefoon (zodat je geen schok krijgt). Deze voedingen zijn vaak een stuk duurder en lomper om te maken, en dus zal je enkel aantreffen als het echt nodig is.

Als je de Raspberry PI PCB aanschouwt worden de vermoedens al bevestigd; linksonder is een klein IC te vinden met daarom heen spoelen, diodes en banken condesatoren. Dat geeft al gauw weg dat het een schakelende voeding betreft, en ik kan daar geen optocouplers aantreffen op de foto. Optocouplers zie je vaak in vrij lompe & grote IC behuizingen, zoals DIP-6, omdat ze een isolatiespanning moeten kunnen garanderen. Isolatie spanningen is enkel te behalen met (grote) dimensies.

Bovendien, "opto couplers" die fysiek open zijn worden vaak als interlock gebruikt. Het zijn kleine lichtsluizen met een IR LED aan 1 kant, en een phototransistor aan de andere kant. Daarmee kan eenvoudig worden gedetecteerd of er een object tussen de twee bevind, waardoor contactloos kan worden gemeten of een luik of deur gesloten is.

Optocouplers in (geisoleerde) voedingen worden met name in hun lineare gebied gebruikt, waar bij de current transfer factor een belangrijke factor is.

Het zal bij de RPi eerder te maken hebben dat de behuizing toch voor bepaalde golflengten of bij voldoende intensiteit genoeg licht doorlaat om het IC in de war te schoppen.

[Reactie gewijzigd door Hans1990 op 22 juli 2024 14:29]

[PuzzleSolver]

Net de thread gelezen en oorzaak en oplossing zijn al bekend:

by sylvan » Sun Feb 08, 2015 11:52 pm
Yes, and doing tape, foil, maybe more tape, seems to be overly complicating this problem.
* problem observed with xenon flash
* problem not observed with LED flash
* problem observed with red LASER diode
* problem prevented by thoroughly covering U16 with blu-tack
* minimal covering around U16 eliminates red LASER induced but not xenon flash induced problem
Conclusion: High likelihood U16 is exhibiting optical sensitivity to near infrared.

Remediation alternatives:
* Cover U16 with a blob of blu-tack pressed tight to the PCB around the sides of the chip.

* If blu-tack is undesirable or not at hand, a couple of layers of black vinyl insulating tape should suffice. A single layer attenuates light significantly. If that does not suffice then add another layer until it does.

* or covering with opaque epoxy or hot glue or RTV should also suffice, but are harder to remove in the future

And when the professionals get into the office in the morning and spend some time with their R'Pi's and test tools then they are likely to have additional information and suggestions. Until then, all is well. And frankly, this doesn't seem that big an issue. Unlikely to be seen if your R'Pi is installed in some semi-permanent manner, and remediation is easy if needed.

[Reactie gewijzigd door PuzzleSolver op 22 juli 2024 14:29]

[MSalters]

Inderdaad, en dit was een bekend probleem.

De "U16" chip is een chip zonder eigen behuizing. Je kijkt recht op het eigenlijke silicium. Dat scheelt misschien weer een cent in de fabricagekosten.

Nu is het probleem dat (silicium) halfgeleiders nogal lichtgevoelig zijn. Dat is precies hoe zonnepanelen werken, of CMOS camera chips. Licht veroorzaakt elektrische ladingen, en vaak kunnen die elektrische ladingen verder door de chip stromen.

Tel daar dan nog eens bij op dat de desbetreffende chip verantwoordelijk is voor de stroomvoorziening van de Raspberry Pi 2. In zo'n chip is het helemaal onhandig als je allerlei onbedoelde stromen hebt.

Er is dus geen opzettelijke opto-coupler. Dit is een onbedoeld effect van het gebruik van een chip zonder behuizing op een PCB die zelf ook niet in een behuizing zit. Eén van de twee behuizingen was genoeg geweest. De ontwerpers van de Raspberry Pi hebben opzettelijk ervoor gekozen om geen PCB behuizing te leveren, dus de design fout is dat ze een chip zonder behuizing hebben gebruikt.

[Jaco69]

Alle halfgeleiders zijn gevoelig voor licht. Dus het probleem is een behuizing die te lichtdoorlatend is.

[lasharor]

Eigenlijk moet je dus gewoon een specifiek onderdeel afplakken met wat tape om dit probleem te verhelpen?

[Thedr]

Correct. Als je op de een of andere manier zorgt dat er geen licht van buitenaf meer kan vallen op de SMPS (U16 op het PCB) is het hele probleem verholpen. Een stukje donkere tape kan, een donkere behuizing kan, en zo nog 100 andere opties
Daarom is deze bug hooguit wat lastig, maar geen wereldschokkend probleem.

Ik zou bijna willen geloven dat de RasPi Foundation haar educatieve taak wel heel serieus heeft willen nemen en mensen wil onderwijzen in het photovoltaïsch effect

[Reactie gewijzigd door Thedr op 22 juli 2024 14:29]

[Sleurhutje]

Het is in ieder geval gelijk een puntje van aandacht voor de maker van de chip.

[Thedr]

Het blijkt dat het min of meer bewust is: naar het schijnt zit de SMPS in een zogenaamde Chip-Scale-Package. Een goedkope/simplere package dan de normale zwarte package. Deze CSPs worden oa in mobiele apparaten veel toegepast omdat ze kleiner, lichter en goedkoper zijn. Echter in een mobiel apparaat zit er een (externe) behuizing omheen waardoor je geen last hebt van lichtflitsen
Volgende keer moeten ze dus gewoon zorgen dat ze een 'normale' behuizing gebruiken!

[ilaurensnl]

Je kan deze probleem verhelpen als je ervoor zorgt dat er geen licht meer bij kan.

Je kan tape gebruiken. maar dit lijkt mij praktisch erg lelijk, je kan proberen met een permanent stift meerdere lagen erop te maken. Wellicht kan dat het probleem verhelpen.

[SiGNe]

nagellak...

[dionatos]

Dan wel in een schoon kleurtje, lelijke kleuren helpen niet

[daan.timmer]

Duct Tape?

[Verwijderd]

Zou ik niet doen ! Je kan met dat kunstof ook een esd discharge creeren mag van dien
EDan is het gelijk einde oefening voor de raspie

[Verwijderd]

Alle halfgeleiders zijn gevoelig voor licht. Dus het probleem is een behuizing die te lichtdoorlatend is.

Behuizing hoeft toch niet altijd een probleem te zijn?
Stel de optocoupler stuurt een PWM-signaal door met een duty cycle van 20% tot 30%. Op dat moment ga ik flitsen met mijn flitser. Die flitser heeft geen duty cycle van 20% tot 30%, dus dan hoeft dat toch geen probleem te zijn? Wat ik me kan voorstellen is dat de behuizing dermate lichtdoorlatend is dat de lichtsensor overgestuurd wordt (ontvangt teveel signaal) en daardoor kan hij tijdelijk niet het signaal verwerken van de LED. De vraag is dan: bestaan er optocouplers waarvan de behuizing dermate lichtdoorlatend is? Daar heb ik geen ervaring mee.
Overigens, sommige optocouplers hebben opzettelijk een lichtdoorlatende behuizing, bijvoorbeeld de slotted optocouplers. Klik hier om ze te bestellen, en zie hier voor een voorbeeld met video.

[mae-t.net]

Volgens je eigen verhaal zou het gebruik van een optocoupler op de Pi geen zin hebben. Er is immers geen sterkstroomgedeelte.

Nou is het ook maar een heel klein stukje van het verhaal; immers kan je een optocoupler overal gebruiken waar galvanische scheiding nodig is. Ook bij 2 spanningen van een paar volt kan dat al nut hebben.

Hoe dan ook: ik zie op de foto nergens een optocoupler, en bovendien spreekt het bericht over de SMPS-chip. Doorgaans wordt daar de SMPS-controller mee bedoeld. En ja, als er een foutje in de productie zit, kan in principe elke halfgeleider lichtgevoelig zijn. Daar werd vroeger nog wel dankbaar gebruik van gemaakt. Inplaats van een dure fototransistor in te zetten, haalde men de lak van een gewone transistor af.

[-=bas=-]

Een optocoupler zit in een behuizing ingegoten die echt geen straaltje licht doorlaat dus ondanks je mooie uitleg gaat dat verhaal niet op.
Zoals door sommige gesuggereerd wordt, genereert de Xenon flitser een electromagnetische RF puls.
De bedrading van het bordje pikt dit als zijnde een soort antenne op waardoor de werking van
het voedingsgedeelte verstoord wordt.
Dit wordt normaal opgevangen omdat veel electronica afgeschermd is met een metalen behuizing of de belangrijke delen zijn afgeschermd met een metalen kapje.
Ook kan je er als fabrikant voor kiezen om een extra laag op je printplaat aan te brengen die aan die aarde is verbonden om zo te voorkomen dat sporen/bedrading op het bordje dit soort signalen oppikt. Maar dat betekent een extra laag en dus weer extra kosten.

[coolmos]

En waar genereert een laserpointer die EM puls?

Het heeft niets te maken met EM interferentie. De behuizing van SMD chips wordt steeds dunner, dus de lichtdoorlaatbaarheid ook. Het zou mij niet verbazen als een heleboel schakelingen hier last van hebben, maar de Raspberry PI wordt in zoveel verschillende applicaties gebruikt dat het gevonden wordt.

Wedden dat sommige smartphones het ook wel hebben? En laptops? Komt nooit iemand achter omdat je er nooit met een xenon flitser IN schijnt.

[Verwijderd]

Uhh Laptop hebben heel andere schakelingen en betere afscherming. Dat is hier het toverwoord !

[Verwijderd]

Juist ! Eindelijk iemand die het door heeft !

In die smps chip zit nl helemaal geen opto ! Daar zit slechts een regelcircuitje in. om eventuele spannings variaties op te vangen en of te dissiperen. naast een watchdog die overbelasting volgt Kijk de data over smps ic op internet maar na ! Er zijn schema's meet dan zat die al laten zien wat er aan extra componenten nodig is

In het gevan van onze raspberry, wordt de em puls van de flitser slechts gesuperponeerd op alle andere bestaande signalen, waardoor de boel gaat hangen. Als je ene beetje thuis bent in Rf Hf weet je wat er speelt Misschien het hele cricuit in een metalen doosje bouwen en een massa van de voeding aan de behuizing hangen. Dat zal je proefondervindelijk moeten vaststellen. eventueel icm ferro coils op de bedrading, Zeker de voeding.

Het is juist de samenstelling van andere componenten, tezamen met die smps chip die voor grotere power supply's de optot's gebruiken voor galvanische scheiding. Verder doen die dingen niets.

[coolmos]

Jij snapt het in elk geval niet. Elk IC is lichtgevoelig. De behuizing moet zorgen dat er geen licht bij de chip kan komen.

In het geval van deze chip zit deze in een CSP behuizing. En deze laat blijkbaar licht door.

EDIT: Hier staat:
WLCSP, when placed in a non-opaque housing for specific customer application, may be exposed to various light sources such as incandescent light or sun light.
Since WLCSPs are light sensitive, it is recommended to protect them with an opaque layer to prevent light from entering the semiconductor substrate through the top side or through the lateral edges of the device.

[Reactie gewijzigd door coolmos op 22 juli 2024 14:29]

[MSalters]

"RF puls" is onzin: die scherm je niet af met zwart plakband. Afgezien daarvan: je hebt een antenne nodig om die RF op te pikken, en waar zou die zitten? De traces op het PCB zijn te kort om als antenne te fungeren, en er zitten caps op die RF ontstoren.

[aval0ne]

Hoe is het mogelijk dat een reactie die helemaal verkeerd is zo een hoge score krijgt? De rPI heeft helemaal geen optocouplers. Desinformatie hoort geen +3 te krijgen.

[Verwijderd]

Hoe is het mogelijk dat een reactie die helemaal verkeerd is zo een hoge score krijgt? De rPI heeft helemaal geen optocouplers. Desinformatie hoort geen +3 te krijgen.

Ik heb duidelijk in mijn reactie vermeld:

Of de SMPS van de Raspberry Pi een SMPS heeft waar daadwerkelijk een optocoupler in zit, dat weet ik niet omdat ik dat niet heb uitgezocht.

Dat is wel zo eerlijk van mij dat ik erbij vermeld dat ik niet weet of er een optocoupler in zit, toch? Mijn reactie was puur gebaseerd op datgene wat er in het artikel stond zodat de lezer zelf kan beoordelen in hoeverre het artikel geloofwaardig klinkt of niet. Als ik er duidelijk bij heb vermeld dat ik niet weet of er een optocoupler zit in een Raspberry Pi, dan is er voor jou geen reden om je opgelicht te voelen.
Bovendien, als je het artikel goed leest, dan zul je het met mij eens zijn dat het gaat om een onbevestigd "gerucht". Zelfs de makers van Raspberry Pi wisten ten tijde van het schrijven van het artikel nog niet 100% zeker wat het probleem was, want er staat:

Volgens de makers van de Raspberry-bordjes is waarschijnlijk de smps-chip de boosdoener.

Om de lezer een indruk te geven wat een SMPS-chip is, waarom een SMPS beinvloed zou kunnen worden door licht etc, heb ik een informatief stukje geschreven zodat de lezer bovenstaand artikel beter kan beoordelen. Ik heb niet gezegd dat er een optocoupler zit op de Raspberry Pi en ik heb ook niet gedaan alsof ik zeker weet dat er een optocoupler zit in de Raspberry Pi.

En nog iets anders. Als je van mening bent dat desinformatie geen +3 hoort te krijgen, dan vraag ik me af wat je straks gaat zeggen nadat het onderzoek naar dit probleem is afgerond. Stel dat uit het onderzoek bepaalde zaken naar voren komen die in tegenstrijd zijn met wat in bovenstaand artikel is vermeld, ga je dan ook een mail schrijven aan Tweakers omdat ze desinformatie hebben geplaatst in hun artikel? Naar mijn mening is bovenstaand artikel "vers nieuws" wat nog officieel bevestigd moet worden en dus informatie kan bevatten die in de toekomst onwaar blijkt te zijn. Of denk jij dat "vers nieuws" geen informatie mag bevatten die later achterhaald wordt?

[Verwijderd]

Gewoon een zwarte behuizing gebruiken, of als je XMBC draait de raspi achter je tv plakken. Problem Solved. Waarom zou je een acryl behuizing überhaupt willen hebben...

[echtwaarisdatzo]

Dank voor de uitleg

[MrDummy]

Laat ik ook maar even mijne testen.
Gelukkig wel zwarte behuizing.
Doe paar tests met o.a. 100Watt led lamp (heel sterk), xenon en laser.

Edit: probleem gevonden. Ik heb de probleemplek kunnen isoleren en bevestigd.
Links foto's:
Foto 1
Foto 2
Foto 3

De klein "glimmende" chip dat naam U16 zou hebben reageert op xenon.
Laserlicht (zichtbaar rood) doet niet.
Sterke licht van 100W witte led erop, doet niks.
Wel weet ik dat Xenon licht uitstraalt van alle golflengtes. Mogelijk is IR licht hier de oorzaak, want dat straalt laser en led niet echt uit. Zichtbaar rood is nog onder 700.
Xenon heeft boven 700 aantal sterke pieken.
Zie hier plaatje
LEDs hebben eigen golflengtes, en laserpointer is ook hetzelfde als led maar dan sterk geconcentreerd licht.
Xenon is vlak in zichtbaar deel, maar heeft krachtige IR pieken.
Zou het zijn dat de behuizing chip beetje IR doorlaat?

En veel optocouplers werken met IR licht zodat omgevingslicht niet stoort, maar ook omdat lichtsensor hierop gevoeligst is. Wel jammer dat behuizing zelf niet 100% lichtdicht is. Het blokkeert alle zichtbare licht behalve IR licht.
Door spontane resets is mijn OpenELEC corrupt geraakt. Opnieuw schrijven dan maar.
Het is duidelijk dat je beter behuizing moet nemen die IR licht niet doorlaat.

Het is UK versie. Ik weet niet of er al Chinese versie bestaat, en of die andere opto heeft of alle chips zijn gelijk.

Edit 2:
De anderen op RPi forum hebben ook bevestigd.
Het gaat om NCP6343: http://www.onsemi.com/PowerSolutions/product.do?id=NCP6343
En dat is zelf 3A voltage regelaar van 0,6V tot 1,4V output. Binnen zijn kennelijk wat IR gevoelige delen aanwezig. Het is CSP behuizing, welke zelf niet lichtdicht is.
Hier de pdf info: http://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/AN0878.pdf
Mijn Canon flitser 430EX staat gewoon op 1 meter afstand en Raspberry klapt al uit. Magnetische en electronische golven zijn hier uitgesloten. Dit is gewoon krachtige IR licht.

[Reactie gewijzigd door MrDummy op 22 juli 2024 14:29]

[pe1dnn]

De klein "glimmende" chip dat naam U16 zou hebben reageert op xenon.
Laserlicht (zichtbaar rood) doet niet.
Sterke licht van 100W witte led erop, doet niks.

Het kan natuurlijk dat constante aanwezigheid van licht niets doet en de regelaar rekening gewoon bestand is tegen een door het licht geïntroduceerde bias. Echter een Xenon flits is een heel kortstondige heel grote hoeveelheid licht waardoor het regelcircuit wel ingrijpt. Je zou kunnen kijken wat er gebeurt als je de lamp plots aan doet; of het licht afschermen de afscherming plots weghalen.

Overigens zoals eerder opgemerkt, elke halfgeleider is licht gevoelig. Het zijn niet specifiek IR gevoelige delen. Fotonen zorgen er voor dat elektronen eerder los raken van een P-N van de halfgeleider. Het is goed beschreven voor foto-diodes, maar zoals dat artikel al zegt "Any p–n junction, if illuminated, is potentially a photodiode". De behuizing van de halfgeleider houd normaal gesproken voldoende licht tegen, maar blijkbaar in dit geval niet.

Maar ook de behuizing is een filter, dus misschien dat het alleen "doorzichting" is voor bepaalde golflengte licht (zoals bijvoorbeeld het bijna zwart rode glaasje van een afstandsbediening gewoon helder doorzichtig is voor IR straling.

Dit component is waarschijnlijk ook gewoon goed, maar wordt normaal gebruikt in een product waar ook een kast omheen zit. Bijvoorbeeld in een laptop of media speler zou dit geen probleem zijn, want die zijn binnen gewoon donker en schijnt buitenlicht niet zo maar op de componenten.

[MSalters]

De IR-gevoeligheid ligt voor de hand. Het is een slicium halfgeleider. Dat wil zeggen dat er twee elektronenbanden zijn: een isolatie-band en een geleidings-band, waartussen elektronen kunnen overspringen.

De isolatie-band heeft een lagere energie, waardoor deze normaal gesproken stampvol met elektronen zit, en die elektronen zitten klem. De geleidingsband is juist leeg, waardoor er daar ook geen geleiding is.

Met een beetje hulp c.q. energie kun je echter elektronen van de isolatie-band naar de geleidingsband schoppen. Die isolatie-band isoleert dan minder (er komt ruimte vrij voor elektronen om te bewegen) en de geleidingband heeft nu wel elektronen.

Normaal gesproken komt die benodigde energie van elektrische velden als er tranistoren op de chip schakelen. Maar bij silicium halfgeleiders is het energieverschil tussen de 2 banden gelijk aan de ernergie van een IR foton. Elk foton kan dus precies 1 elektron van de ene band in de andere tillen.

Het gevolg hier is dat de transistoren op de chip ontzettend lekken. Als er geen spanning op staat zouden ze als isolator moeten werken bij gebrek aan energie. Het IR licht verstoort dat en de transistoren maken kortsluiting.

Zichtbaar licht werkt niet, omdat je daarmee elektronen vanuit de isolatie-band naar een onstabiele toestand schiet. Die elektronen vallen dus meteen terug naar de isolatie-band.

[Verwijderd]

Kijk Puik werk geleverd. Petje af.

Met vlag en wimpel geslaagd !

Misschien zit de raspberry juist daarom in een zwarte behuizing.
En ja Ir gaat door vele materialen heen. En de Pdf beschijft al het foto voltaisch effect in de Nwell
De zogename Gate. die dit op pikt. !

Netjes !

Misschien eens een keer een Xenon flits bemonsteren. Kijken wat er allemaal vrij komt.
Wellicht wordt er rondom de flitser wat lichte ionisatie oid waargenomen

[Masimo]

Geweldig al die discussies hier. Je moest eens weten hoe vaak chips ontwikkeld worden die in eerste instantie op hol slaan door licht (daglicht, LED licht, UV licht, etc.).
Het is gewoon een design fout, waarbij meestal de gate te dicht aan de oppervlakte ligt. Zogenaamde top-gate transistoren hebben er het vaakst last van. Licht met een bepaalde energie dringt door tot in de halfgeleiderlaag en veroorzaakt ongecontroleerde stromen. Met ongecontroleerde effecten als gevolg.

Oplossing: de coverlaag / lightshielding op de gate dikker maken in het productieproces. Soms is een paar nm al voldoende. Of, inderdaad, een plakkertje erop, een epoxylaagje erop, of een huisje er om heen. Wat plakkertjes betreft het volgende: Wel de juiste dikte en materiaal voor het plakkertje, want niet alle plakkertjes werken even goed.
Kijk maar eens in consumenten electronica, hoe vaak er een "black sticker" toegepast wordt.
Allemaal designs die in de praktische toepassing min of meer lichtgevoelig zijn.

[Reactie gewijzigd door Masimo op 22 juli 2024 14:29]

[MrDummy]

Ze kunnen ook gewoon zwarte dome erop doen. Klein klusje, niet te moeilijk doen, klaar.
CSP is goedkoop te maken, maar gevoelig voor IR licht. Daarom doen ze bij sommige producten een zwarte dome overheen. Zie maar bijvoorbeeld achterkant LCD printplaat, zie je bekende zwarte dome.

[Verwijderd]

Jij refereerd hier naar eproms !

En voor jou info dat is geen productie fout ! wel een van electro migratie gehoord ?
Een spontaan verschijnsel bij de fabrikage van ic , Met name dik zilver diodés hebben daer in een zure omvegving ( Hno3 Dip) veel last vast. Los van het feit dat de gate oxides in de schakelingen ook steeds dunner worden en dus gevoeliger. Niet echt een nieuws feitje. Dat was ons al in de 80r jaren bekend! Betere afscheming op de die, zou kunnen door dikker Nitride danwel Teos laag.
Maar dan heb je weer bonderings problemen. Hoe dan ook het is een compromii tussen meerdere feiten en hun oplossingen. De Rf en Hf jongens weten absoluut een polossing voor dit probleem. Let maar op de oplossing kan soms heel simpel zijn. Vdr, of extra diode over danwel in schakeling opnemen

[fv]

Het volgende getest (paar cm boven het board):
1) met Nikon xenon flitser: reset.
2) met Nikon xenon flitser (flits gedeelte lichtdicht gemaakt): geen reset.
3) Mag-Lite LED lamp (flitsend): geen reset.
4) Nexus 5 LED flash: geen reset.

Reset lijkt dus te worden veroorzaakt door extreme licht intensiteit op het IC. (en dus niet door EM straling) anders zou 2) ook een reset veroozaken.

[XanderDrake]

Dank je voor de test. Volgens mij is op dit moment de oplossing: casing er omheen doen. Die van mij is doorzichtig, ik zal es kijken of dat een flits van een Nikon DSLR tegenhoud.

[Verwijderd]

Kan je zo niet zeggen !

Xenon is een gepulste onlading ( relatief hoge ontlaad spanning 1)
Ma lite, pfft, Lampje. Nexus een ledje , Hoeveel energei komt daar nou bij vrij.

Die xenon geegft niet alleen licht in een heel wijd spectrum, maar wel degelijk een em puls die kan je zelfs met een simpele ontvanger op pikken. Jij schrijft zelf al reset !, Dus het moet een van de 2 zijn. of een combinatie !

[MixT2311]

Uitleg van de RP Foundation zelf, in tekst en video:
http://www.raspberrypi.or...sh-a-free-physics-lesson/

[Tunestwo]

"Uit metingen blijkt dat lichtflitsen ervoor kunnen zorgen dat de spanning die op het bordje staat kortstondig uitvalt, wat waarschijnlijk voor de crashes zorgt."

Iemand verdere uitleg? Snap niet echt de relatie tussen licht flitsen en spanning..

[Thedr]

In principe is iedere halfgeleider (diode/transistor) lichtgevoelig, dus ook de miljarden transistoren in oa je GPU en CPU. Door er echter een zwarte, 'lichtdichte' behuizing omheen te maken valt er doorgaans geen licht op het silicium en heb je hier normaliter geen last van. Bij camerasensoren en photovoltaïsche zonnecellen wil je dan weer geen lichtdichte behuizing, want daar wordt dit effect dus doelbewust gebruikt om een elektrisch signaal te genereren
De opbouw en het materiaalgebruik in de halfgeleider bepaalt overigens de frequentie(band) waarvoor een halfgeleider gevoelig is en met welke efficiëntie.

Wat er hier het geval zou kunnen zijn: misschien is er door bijvoorbeeld een fabricagefout een lichtlek ontstaan in de behuizing van de SMPS. Hierdoor kan er licht vallen op het silicium waardoor wellicht een referentiespanning beïnvloed wordt en de SMPS dus verkeerd bijregelt.

[Reactie gewijzigd door Thedr op 22 juli 2024 14:29]

[CopyCatz]

Mooi, dus mijn zwarte case is voldoende. Hoe lang zou het duren voor er een handelaar met de eerste raspberry pi flash protection kit uit komt

[player-x]

Een stukje aluminium plakfolie van bv 1x1cm zou het probleem meteen oplossen, als je het al een probleem kan noemen, want hoe dichtbij moet je bv flitsen voordat hij crasht, en wie gebruikt hem in een fotostudio?.

@Luke-san
Deze chip afplakken is de oplossing, staat veder op in jouw eigen link, maar jouw reactie is dus min of meer incorrect, en quote de verkeerde post.

Yes, bit of Blue-Tac on that chip and it survives the flash:
[...]
but as you say covering U16 fixes the issue.

[Reactie gewijzigd door player-x op 22 juli 2024 14:29]

[Luke-san]

Moet je in deze topic eens kijken http://www.raspberrypi.or...iewtopic.php?f=28&t=99042

Staat er een foto van mikerr en deze text

'Tried my other Pi
A/B/A+/B+ are all immune from the "XENON DEATH FLASH" :mrgreen:

Going back to the Pi 2, I thought it might be the SoC (now it has no RAM on top - the ram is underneath on the Pi 2)
- bluetack over the SoC wasn't enough to save it crashing, nor was a few sheets of A4,'

[Señor Sjon]

In dat topic staat alles, inclusief de oplossing. Het wordt de Mogwai bug genoemd, wat wel weer humor is.

Zelfs met de Pi2 volledig los van enige voeding heeft een xenonflitser effect erop.

[Luke-san]

Ik was al aan het denken om 1 of andere hardware reset te maken

Soms vraag je je toch wel af hoe men zo'n bug vindt.

[mad_max234]

Foto maken van je nieuwe aanwinst en oplettende gebruiker die snel beide met elkaar in verband wist te brengen.

[Jaco69]

De SoC is dus niet het probleem. De SMPS afplakken zal wel helpen.

[Sthomkop]

Iets preciezer staat er in dat topic een reactie van de engineer die het reproduceerde:

Xenon flashes cause the issue.

I have a 1800 lumen LED bicycle headlight - on flash mode at ~3cm distance from the Pi, it doesn't cause a crash.

With a Canon Ixus 60 (handheld compact camera), its flash reliably locks up the Pi. You need to be closer than about 50cm to make it happen, though.

Kortom: je moet flitsen op een halve meter afstand van je Pi en als het geen Xenon flits is kun je op 3cm afstand flitsen wat je wilt, maar dan gaat er niets fout.

[bouwfraude]

Het is dit topic maar dat terzijde.
Covering U16 with blu-tack schijnt te helpen, de SoC is niet lichtgevoelig.

[Durandal]

Een stukje aluminium plakfolie van bv 1x1cm zou het probleem meteen oplossen, als je het al een probleem kan noemen, want hoe dichtbij moet je bv flitsen voordat hij crasht, en wie gebruikt hem in een fotostudio?.

Ik zou toch geen aluminium op je halfgeleider plakken ander loop je kans dat het een heelgeleider wordt, en dan gaat de rook er uit en is 'ie stuk.

[Zer0]

Dat is niet zo een probleem, daar is de Magic Blue Smoke Refilling Kit voor..

[pe1dnn]

Een stukje aluminium plakfolie van bv 1x1cm zou het probleem meteen oplossen

Ter info: aluminium plakfolie is niet licht dicht. Plak je flitser maar eens dicht met alu folie, je ziet de flits er nog dwars doorheen. Dempt wel maar ik zou iets dikker materiaal nemen. Pas wel op met kortsluiting van aluminium geleid natuurlijk ook nog eens prima.

[hahaha2223]

Sommige chips bevatten componenten die gevoelig zijn voor licht

[Stoney3K]

Als fotonen op een siliciumchip vallen, maken ze een vrij elektron los. Zo werken zonnecellen en CCD's van camera's ook, en als het op een chip gebeurt die dat *niet* verwacht, kan het problemen veroorzaken.

Daarom zitten chips normaal ook in een zwarte plastic behuizing. Als die behuizing te dun is, komt er nog altijd wat strooilicht doorheen, en een heftige lichtbundel van een xenonflits of een laserpointer kan genoeg zijn om de hele chip te verstoren (niet te beschadigen)

De oplossing is ook heel simpel, gewoon een flink dikke zwarte plakker over de SMPS-chip heen doen.

[martijnmaas]

Of gewoon een dikke zwarte viltstift ??

[lappro]

Dat zou ik niet doen.
Ik ben geen expert op dit gebied (verre van), maar iets zegt me dat de stoffen in de inkt van die stiften best wel eens schadelijk kunnen zijn voor de chips.
Nog belangrijker is echter dat die viltstift geen dekkende inkt aanbrengt. Het lost het probleem dus nog altijd niet op.
Je kan het beter houden op een stuk tape of een case. Ik kan sowieso wel een case aanraden voor de RPi (welk model dan ook) en gezien de RPi 2 lichtgevoelig is zou ik nu voor een niet lichtdoorlatende kiezen. Je kan immers ook prima zelf een case in elkaar timmeren gezien er maar weinig eisen voor de case zijn.

Desalniettemin lijkt me dit niet zo'n groot probleem. De RPi wordt toch bijna altijd permanent aangelaten (of dat nou als server/media center/foto val in t bos is) en wordt of niet onderhouden of op afstand via internet. Dus wordt de RPi vast toch wel ergens weggewerkt waar weinig licht komt.

[mad_max234]

Kan waarschijnlijk geen kwaad. Ik spoelen/poetsen na het solderen de pcb's altijd met alcohol of aceton, daar zijn ze tegen bestand. In stiften zit meestal alcohol. Maar stift zal denk ik niks helpen, stift houd bijna geen licht tegen.

[Verwijderd]

Of gewoon een zwarte plastic case eromheen, je pc zit toch ook niet in een lichtdoorlatende behuizing, of licht gewoon in zen nakie op je kastje.

Mensen zoeken gewoon problemen in dit geval.

[Aaargh!]

Zie je wel, Tube-o-lator heeft wel degelijk effect

[Tunestwo]

Maar op welke manier? Frequentie? Aantal lumen?

[ashemedai]

Op deze manier: http://en.wikipedia.org/wiki/Photoelectric_effect - fotonen die de metalen in de elektronica raken creëren losse elektronen.

[MSalters]

Verkeerde effect. Je zocht http://en.wikipedia.org/wiki/Photoconductivity. Met IR heb je niet genoeg energie om elektronen van een silicium atoom te strippen. Daar zou je UV voor nodig hebben.

[Jaco69]

Aantal lumen

[Cerebriform]

Er zijn twee effecten die dit kunnen veroorzaken, het fotoelectrisch effect en fotovoltaisch effect. Bij de eerste zendt het beschenen materiaal electronen uit en bij het tweede wordt een spanning in het materiaal opgewekt. Beide kunnen de bedoelde werking verstoren denk ik.

[MSalters]

Gezien het materiaal (silicium) en de lichtbronnen die het probleem kunnen veroorzaken is het duidelijk geen foto-elektrisch effect. Het probleem is IR licht, en dat heeft onvoldoende energie per foton om een foto-elektrisch effect te veroorzaken. Daarvoor moet je een elektron volledig vrij maken, en een IR foton schopt een elektron niet hoger dan de geleidingsband.

[Cerebriform]

Ah ik had dat niet bedacht, thanks.

[mae-t.net]

Niet sommige, maar alle chips zijn in principe gevoelig voor licht. De fabrikanten lossen dat doorgaans op door ze in niet-doorschijnend materiaal onder te brengen. Kennelijk is dat hier een beetje misgegaan.

[pe1pme]

Die laserpointer zou ik niet direct kunnen verklaren. Bij de Xenon flitser, die genoemd wordt, zou het zomaar eens kunnen worden veroorzaakt door de elektrische ontlading van de flits die door bepaalde onderdelen in zo'n chip ontvangen kunnen worden en zo een verstoring in de werking veroorzaken.

[mae-t.net]

Ik kan dat wel verklaren: Kennelijk gaat het niet om gevoeligheid voor electrische stoorsignalen, maar echt om lichtgevoeligheid.

[MSalters]

Laserpointers hebben precies 1 (IR, rood) of 2 (groen) frequenties. Als die frequentie niet overeenkomt met een bandgap in je materiaal, dan gebeurt er vrij weinig. En de bandgap van silicium is in het IR.

[GeoBeo]

Hele grove gok: het zou kunnen dat in de "die" (engels woord) van de voeding-chip diodes verwerkt zijn die "per ongeluk" gevoelig zijn voor licht-inval. Als de packaging (het zwarte gedeelte van de chip) niet helemaal lichtdicht is, kunnen een paar fotonen al zorgen voor doorslag in de per ongeluk foto-gevoelige diodes. Dit soort eigenschappen van diodes op silicon worden soms ook expres uitgebuit in applicaties in photo diodes en silicon photo multipliers.

Dit kan dus een ernstige ontwerp-fout en/of ernstige productiefout zijn van de fabrikant van deze voedingschips. Al met al 100% de fout van de voedings-chip fabrikant lijkt me.

[MSalters]

De die heeft geen packaging. Het is een naked die, bedoeld voor PCB's die in z'n geheel packaged worden. Een fout dus in de component-selectie, er had gekozen moeten worden voor een andere chip die wel packaged is.

[GeoBeo]

Wow, dat had ik niet verwacht. Dat is dan wel echt heel heel slordig ontworpen.

Zo'n blunder zou mij als hardware designer in elk geval nooit overkomen

[Verwijderd]

Ik weet niet zeker of dit hier mee te maken heeft, maar er is een natuurkundige verschijnsle wat bepaalde ladingen doet opheffen als er uv achtig licht op geschenen word

[ronald136813]

Wie weet is het "zwarter" maken van de bovenkant van de behuizing wel een mogelijke oplossing bijvoorbeeld met zwarte tape of zwarte verf, ben wel benieuwd naar de oplossing , als het vervangen word van de component nemen ze die bordjes wel terug is bijna niet te doen SMD component er uit solderen en een nieuwe er in zetten, maar is nog niet eens zeker dat dit het euvel is. maar houd dit wel in de gaten.

[Verwijderd]

"Uit metingen blijkt dat lichtflitsen ervoor kunnen zorgen dat de spanning die op het bordje staat kortstondig uitvalt, wat waarschijnlijk voor de crashes zorgt."

Iemand verdere uitleg? Snap niet echt de relatie tussen licht flitsen en spanning..

Een optocoupler is een component op het bordje dat uit 2 onderdelen bestaat. Onderdeel 1 is een LED. Een LED geeft licht wanneer je er de juiste spanning op zet. Onderdeel 2 is een lichtgevoelige transistor. Die geeft een signaal zodra er licht op valt. Dus de LED straalt licht uit en dat licht wordt opgevangen door de lichtgevoelige transistor, die het licht weer omzet in een elektrisch signaal. Dat zit allemaal in één optocoupler.

Je begrijpt nu wel dat wanneer ik met mijn zaklamp ga schijnen op zo'n optocoupler, dat ik die optocoupler in de war kan sturen. Want de lichtgevoelige transistor 'denkt' dat hij licht ontvangt van de LED, maar het is in werkelijkheid licht van mijn zaklamp.

Wat heeft dit allemaal nu te maken met de spanning van het bordje? Een optocoupler schijnt te zitten in de voeding van het bordje. Dus als je licht schijnt op het bordje, dan stuur je de optocoupler in de voeding van het bordje helemaal in de war. En als de voeding van het bordje niet meer werkt, dan werkt het hele bordje niet meer.

Er is meer onderzoek nodig om mijn verhaal te bevestigen, want ik weet niet of het daadwerkelijk om een optocoupler gaat of een ander lichtgevoelige component. Ik heb zelf niet zo'n Raspberry Pi, dus ik weet het niet. Als alles waar is wat in bovenstaand artikel is vermeld, dan klopt mijn verhaal.

[mae-t.net]

Daarom worden optocouplers, net als andere chips, lichtdicht uitgevoerd. Er is hoe dan ook sprake van een productiefoutje.

[aval0ne]

Als er optocouplers aanwezig waren dan wel maar dat is dus helemaal niet het geval.

[devil-strike]

Zal denk ik temaken hebben met de frequentie ofzo die het licht uitzend, athans zo'n vermoede heb ik.

[Verwijderd]

In de Xenon flitser wordt tot een bepaald niveau een spanning in een elco opgebouwd, die zich ontlaad in een primaire spoel. Dat ook te horen als je de flister aan zet. Je hoort dan heel zacht een piepend geluid wat steeds hoger wordt totdat de maximale ontlaad spanning bereikt is. De secundaire spoel heeft door het enorme aantal windingen de mogelijkheid om daaruit een flinke hoogspannings piek te halen. Maw De aangelegde spanning wordt omhoog gekrikt en dmv een super snelle ontlading doorgestuurd vaan de flitsbuis, gevuld met Xenon die daar een licht puls van maakt.

Echter op het moment van ontladen onstaat ook een magnetisch veld met behoorlijk wat vermogen. Wat nou als die wordt uitgezonden ? Immers het procuderen van een vonk in een schakelaar heeft een vergelijkbaar effect. Ook die is te horen op een simpele fm/am ontvanger
Hier hebben we het dus over een zeer breedbandige puls. met nog al wat overspraak op zeer veel frequenties.

[mark-k]

Heeft elke pi2 hier last van, of zijn er ook die wel normaal functioneren? Ik heb eigenlijk geen zin om mn nieuwe pi in te moeten tapen, ik neem aan dat je hierdoor wel garantie kan claimen.

[Zer0]

Waarschijnlijk heeft elke Pi 2 hier last van, maar ik maak me er niet echt zorgen over. Hoe vaak maak je foto's van je draaiende Pi of ga je er met een laser op schijnen?
Het zijn gerichte flitsen van hoge intensiteit op korte afstand die hem laten hangen, niet iets wat in dagelijks gebruik vaak voorkomt.

[mark-k]

Ik weet niet in hoeverre het een probleem kan zijn als hij naast een lamp staat, of als je opeens de gordijnen open trekt en de felle zon erop schijnt? Is het alleen bij korte intense flitsen of ook bij continu licht?

Edit: bedoel met continu licht dus of hij crasht als je een lamp aandoet en dus 1 flits hebt die daarna aan blijft, of dat er echt een stroboscoop effect nodig is.

[Reactie gewijzigd door mark-k op 22 juli 2024 14:29]

[Zer0]

Het gaat om erg intens licht op korte afstand (of nog intenser licht op langere afstand, zoals lasers). Dus zolang je geen bouwlamp naast de Pi heb staan is er niet zo veel aan de hand.

[mashell]

En als je de Pi in een niet lichtdoorlatend doosje hebt zitten (wat me in de woonkamer wel zo prettig lijkt) zit je waarschijnlijk ook goed.

[Verwijderd]

En wie wil dat ding ook barebone op zen tv meubel hebben liggen. Gewoon lekker een zwarte plastic case eromheen en der onstaat geen enkel probleem. Dit is ook echt gewoon vragen om wat voor problemen dan ook.

[Zer0]

Niet iedereen gebruikt een Pi als media-speler, bij mij liggen er regelmatig Pi's, Arduino's etc open op mijn buro, wel zo handig als je aan het kloten bent met de diverse hardware interfaces

[lukjah]

Heb het net geprobeerd maar ik krijg hem niet aan het crashen.

[Verwijderd]

Stukje tape erop ofzo lijkt me een tijdelijke oplossing.

Maar dit zal vast wel opgelost worden bij een volgende batch.

[Trommelrem]

Vroeger (8086-tijdperk) had je toch ook ROM chips met zo'n stukje tape erop? Tape eraf en een bepaald soort flits erop, en de ROM chip was leeg. Is dat hier ongeveer hetzelfde soort licht?

[Robo]

Wat Trommelrem bedoeld is een EPROM (erasable programmable read only memory). Uit te wissen met UV licht. Gaat vrij langzaam als je het met zonlicht doet, maar een stuk sneller in speciale EPROM wisser met veel sterker UV licht. Deze EPROMs moest je wel afschermen, anders was je op een gegeven moment je programma kwijt.

Is een ander principe dan waar de PI last van heeft.

[Trommelrem]

Maar kan datzelfde soort tape ook worden gebruikt ter bescherming van de chip op de Pi?

[mjz2c00l]

ja

[Verwijderd]

@ Trommelrem

Dat betreft eeproms met een lichtgevoelig oog die door middel van UV licht gewist kunnen worden.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 22 juli 2024 14:29]

[Probook8979]

Snap niet waarom zou je bepaald laser op willen schijnen?

Het chip zit in een bepaald kastje waardoor er geen licht of laser op geschenen wordt.

[trankilo]

Dan heb je het over een E-PROM die je kon wissen met UV licht (enige tijd in zonlicht werkte ook) vandaar het plakkertje.

[KeesAlderlieste]

Daar was UV-licht voor nodig. Je had speciale wis-apparaatjes die het licht uitschakelden wanneer de rom helemaal leeg was.

[Akino]

Waren Eprom te wissen d.m.v UV licht

[Verwijderd]

U bedoeld Eeproms Eproms
Da's correct, alleen moest je die wel ca 20 Min onder Uv licht laten liggen.
Als de circuits in de fabs gereed zijn is ook de laatste stap een zgn Uv erase. dus dat gebeurt nog rechtstreeks op de wafer, voordat deze op een leadframe wordt gemonteerd.

[raymondw]

Aha, dat verklaart een hoop...
Gisteren mijn boardje binnen gehad en idd crashte die terwijl er foto's werden gemaakt.
Is het toch niet een user error
Jammer, hopelijk vinden ze een elegantie oplossing, via DX een heldere case besteld.

[DJSmiley]

action spuitbus van 3 eur en de case zwart (of andere kleur) spuiten.. Zou m vanaf de binnenkant spuiten, dan gaat de laag er ook niet af...

Maar het betreffende component lichtdicht afdekken is makkelijker...

[MSalters]

Wit is waarschijnlijk effectiever. Een witte laag weerkaatst het invalled licht, een zwarte laag weerkaatst niets maar kan vaak wel 1-2% doorlaten.

[Zer0]

Plak deze sticker op je Pi en het probleem is verholpen.

[mouse86]

Hahaha!!

[SuperDre]

achja, jammer, maar geen biggie, zeker nu je het weet.. En waarom je uberhaupt bv een transparante behuizing zou willen is voor mij een raadsel, is toch geen gezicht als je het bordje kunt zien (tenzij je echt wilt patsen)..

[Verwijderd]

Ik snap de ophef ook niet, hier ook gewoon zwarte case en binnenkort met dubbelzijdige tape achter de tv. Vind geen gezicht, die chipjes en transistors in de picture. Daar is het beeldscherm voor uitgevonden toch?

Je pc en laptop moederbord zitten toch ook in een gesloten behuizing. Zal niet voor niks gedaan zijn

[mvhorssen]

Persoonlijk vind ik een transparante behuizing wel mooi. En ik verwacht dat er wel meer techneuten met mij zijn die een transparante behuizing prefereren, gewoon omdat het leuk is om te zien wat er in zit.