ZHCADD1 November   2023 LM63625-Q1 , TPS37-Q1 , TPS3703-Q1 , TPS3850-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3. 1引言
  4. 2满足功能安全要求的安全 MCU 电源设计
  5. 3ASIL B 电源设计示例和 FMEDA 分析
    1. 3.1 功能安全要求
    2. 3.2 拟议的电源设计
    3. 3.3 FMD 和引脚 FMA
    4. 3.4 芯片级 LM63625-Q1 和 TPS37A-Q1 FMEDA 分析
    5. 3.5 引脚级 LM63625-Q1 和 TPS37A-Q1 FMEDA 分析
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    6. 3.6 LM63625-Q1 和 TPS37A-Q1 的总体 FMEDA 分析
  6. 4总结
  7. 5其他资源

3.4 芯片级 LM63625-Q1 和 TPS37A-Q1 FMEDA 分析

以下各节中的计算基于 IEC TR 62380。FMEDA 表分别列出了芯片和封装故障。

表 3-2 展示了 LM63625-Q1 和 TPS37A-Q1 在芯片级的单点故障指标 (SPFM) 和潜在故障指标 (LFM) 计算方式，以证明设计满足 ASIL B 标准：SPFM ≥ 90% 且 LFM ≥ 60%，不考虑该电路所需的任何无源器件。

表 3-2 芯片级 LM63625-Q1 和 TPS37A-Q1 FMEDA 分析
单点故障 潜在故障
元件 失效率 要在计算中考虑的安全相关元件？ 失效模式 失效模式分布 在缺乏安全机制的情况下有可能有悖安全目标的失效模式 防止失效模式有悖安全目标的安全机制 与有悖安全目标相关的失效模式覆盖 残余故障或单点故障失效率 与另一个元件的独立失效相结合可能导致有悖安全目标的失效模式 检测方法？防止失效模式具有隐蔽性的安全机制？ 与潜在失效相关的失效模式覆盖 潜在多点故障失效率
FIT SR/NSR % V/NV SM/NSM % FIT V/NV SM/NSM % FIT
LM63625-Q1 7.00 SR SW 无输出 35% NV 0.0000 NV 0.00
7.00 SR SW 输出不在电压或时序规格范围内 45% V SM 99% 0.0315 V SM 100% 0.00
7.00 SR SW 驱动器 FET 卡在开启位置 10% V SM 99% 0.0070 V SM 100% 0.00
7.00 SR RESET 误动作或未动作 5% NV 0.0000 NV 0.00
7.00 SR 任意两个引脚短路 5% V SM 99% 0.0035 V SM 100% 0.00
TPS37A-Q1 2.00 SR RESET1/ 未动作 8% NV 0.0000 V NSM 0% 0.16
2.00 SR RESET1/ 误动作 8% NV 0.0000 NV 0.00
2.00 SR RESET1/ 动作超出规格（电压或时间） 31% NV 0.0000 V NSM 0% 0.62
2.00 SR RESET1/ 延迟超出规格 3% NV 0.0000 NV 0.00
2.00 SR RESET2/ 未动作 8% NV 0.0000 V NSM 0% 0.16
2.00 SR RESET2/ 误动作 8% NV 0.0000 NV 0.00
2.00 SR RESET2/ 动作超出规格（电压或时间） 31% NV 0.0000 V NSM 0% 0.62
2.00 SR RESET2/ 延迟超出规格 3% NV 0.0000 NV 0.00
9.0000 0.0420 1.5600
总故障率（芯片）：9 时基故障 S i n g l e   P o i n t   F a u l t   M e t r i c = 1 - ∑ λ S P F + λ R F ∑ λ S R L a t e n t   F a u l t   M e t r i c = 1 - ∑ λ M P F 。 L a t e n t ∑ λ S R - ∑ λ S P F + λ R F
总残余失效和单点失效率：0.042FIT
总潜在故障：1.56FIT
SPFM = 1 – (0.042 / 9) = 99.5%
LFM = 1 – (1.56 / (9 – 0.042)) = 82.6%