ZHCAB01 应用手册 | 德州仪器 TI.com.cn

表 4-1 TI 对故障影响的分类

类别	故障影响
A	器件可能会损坏，并使功能受损
B	器件未损坏，但功能丧失
C	器件未损坏，但性能下降
D	器件未损坏，功能和性能也未受到影响

表 4-2 器件引脚对地短路的引脚 FMA

引脚名称	引脚编号	对潜在故障影响的说明	故障影响的类别
VDD	1	由于主电源接地，器件将无法通电。器件将保持在 UVLO 状态，而 CHG/DSG FET 将保持关断。	B
AVDD	2	DPOR_Z 将升高，关闭器件并关断 CHG/DSG FET。	B
VC5	3	电芯 5 的 UV 比较器将跳闸，导致 DSG FET 关断，电池将不再放电。	B
VC4	4	该电芯的 UV 比较器将跳闸，或将对上述电芯触发 OV 事件，CHG/DSG FET 将关断，电池将停止充电。	B
VC3	5	该电芯的 UV 比较器将跳闸，或将对上述电芯触发 OV 事件，CHG/DSG FET 将关断，电池将停止充电。	B
VC2	6	该电芯的 UV 比较器将跳闸，或将对上述电芯触发 OV 事件，CHG/DSG FET 将关断，电池将停止充电。	B
VC1	7	该电芯的 UV 比较器将跳闸，或将对上述电芯触发 OV 事件，CHG/DSG FET 将关断，电池将停止充电。	B
VC0	8	VC0 通常通过电阻器接地。没有影响	D
VSS	9	没有影响	D
SRP	10	SRP 通常都会连接到接地节点，因此这不会产生任何影响。	D
SRN	11	SRN 将接地，保持电压与 SRP 处于相同电位。无过流检测功能。	B
DSG	12	DSG FET 将始终处于关断状态，此外，当启用 DSG 驱动器时，将有大电流进入 DSG 引脚，这可能会损坏电流路径中的某些元件。	A
CHG	13	CHG FET 将始终处于关断状态，此外，当启用 CHG 驱动器时，将有大电流进入 CHG 引脚，这可能会损坏电流路径中的某些元件。	A
LD	14	负载检测功能将无法正常工作；即使仍有负载，也会检测到负载移除。	B
LWPWR	15	如果堆叠，将保持休眠状态。在非堆叠情况下，AVDD 与接地之间会发生短路，导致 AVDD 崩溃和器件执行 POR。	B
CBI	16	电芯平衡将始终启用且无法关闭。	B
OCDP	17	OCD 延迟编程将无法正确配置，将始终检测到 100KΩ 电阻器，这意味着延迟将由 EEPROM 延迟选项确定。	C
TS	18	过压 (OT) 故障将触发，导致 CHG/DSG FET 关断。	B
VTB	19	过压 (OT) 故障将触发，导致 CHG/DSG FET 关断。	B
CCFG	20	器件将始终处于 4 芯串联配置下，电池组中的任何不同电芯配置将导致 UV 和 DSG FET 关断。	B
CBO	21	对于非堆叠配置，没有变化。如果采用堆叠配置，顶部电芯将始终认为电芯平衡已启用，将无法禁用电芯平衡。	B
PRES	22	器件将一直处于休眠模式，而无法通电进入正常模式。	B
CTRC	23	CHG FET 将正常工作。	D
CTRD	24	放电 FET 将正常工作。	D

表 4-3 器件引脚开路的引脚 FMA

引脚名称	引脚编号	对潜在故障影响的说明	故障影响的类别
VDD	1	器件将不会通电，因为没有电压进入内部 VDD，器件将一直处于 UVLO 状态，CHG/DSG FET 将保持关断	B
AVDD	2	电源仍将连接到所有模拟块，但如果没有 1uF 上限，电源将更容易因负载瞬态或任何其他干扰而崩溃	C
VC5	3	器件将失去对该电芯进行 OV/UV 检测的能力	B
VC4	4	器件将失去对该电芯进行 OV/UV 检测的能力	B
VC3	5	器件将失去对该电芯进行 OV/UV 检测的能力	B
VC2	6	器件将失去对该电芯进行 OV/UV 检测的能力	B
VC1	7	器件将失去对该电芯进行 OV/UV 检测的能力	B
VC0	8	器件将失去对该电芯进行 OV/UV 检测的能力	B
VSS	9	基板悬空时，器件的电源将丢失，器件将无法正常工作。	B
SRP	10	SRP 处的电压将浮动，并将随机测量电流，可能会发生一些错误的 OCD 触发，这将关断 CHG/DSG FET。	B
SRN	11	SRP 处的电压将浮动，并将随机测量电流，可能会发生一些错误的 OCD 触发，这将关断 CHG/DSG FET。	B
DSG	12	DSG Fet 将被禁用。	B
CHG	13	充电 FET 将被禁用。	B
LD	14	负载检测功能将不起作用，因为 LD 引脚没有连接来自负载的分压器。当故障发生时，LD 引脚将下拉至地并保持。	B
LWPWR	15	对于单个器件，没有性能差异。对于可堆叠接口，休眠功能将无法正常使用。	B
CBI	16	将启用 CBI，对于堆叠器件，顶部和底部器件之间的电芯平衡启用通信功能将不起作用。	B
OCDP	17	OCD1/2 延迟设置将始终读取为最高电阻器选项 (750K)，OCD 延迟将设置为最高数字。	C
TS	18	在过热/欠温检查期间，TS 引脚悬空将产生不良结果。可能的错误触发会导致 CHG/DSG FET 关断，电池停止充电/放电。	B
VTB	19	从 VTB 到 gnd 的分配器（通过 TS 引脚）将不会连接。TS 引脚将始终接地，导致出现过热故障。CHG/DSG FET 将被关断。	B
CCFG	20	当该引脚悬空时，内部偏置将器件设置为 5 芯配置。如果电池组实际未配置为 5 芯串联模式（4 芯串联或 3 芯串联），则会检测到 UV，DSG Fet 将关断	B
CBO	21	对于非堆叠配置，没有性能差异。对于堆叠配置，顶部器件将始终禁用电芯平衡。	B
PRES	22	器件将保持处于休眠模式，而无法通电进入正常模式。	B
CTRC	23	电压引脚将悬空，如果它上升到 0.6V (VMIN) 以上，将导致 CHG FET 关断，器件将无法工作。	B
CTRD	24	电压引脚将悬空，如果它上升到 0.6V (VMIN) 以上，将导致 DSCHG FET 关断，器件将无法放电。	B

表 4-4 器件引脚对邻近引脚短路的引脚 FMA

引脚名称	引脚编号	短路至	对潜在故障影响的说明	故障影响的类别
VDD	1	AVDD	短接至 AVDD：VDD 高压将施加到 AVDD 引脚，导致连接至 AVDD 的所有低压元件上产生过压应力。	A
AVDD	2	VC5	短接至 VC5：VC5 高压将施加到 AVDD 引脚（来自 VDD 或 VC5），导致连接到 AVDD 的所有低压元件上产生过压应力。	A
VC5	3	VC4	短接至 VC4：电芯 5 的 UV 比较器将跳闸，导致 DSG FET 关断，电池将停止放电。	B
VC4	4	VC3	短接至 VC3：此电芯或上/下电芯将触发 OV/UV。CHG/DSG FET 将关断，电池将停止充电。	B
VC3	5	VC2	短接至 VC2：此电芯或上/下电芯将触发 OV/UV。CHG/DSG FET 将关断，电池将停止充电。	B
VC2	6	VC1	短接至 VC1：此电芯或上/下电芯将触发 OV/UV。CHG/DSG FET 将关断，电池将停止充电。	B
VC1	7	VC0	短接至 VC0：此电芯或上/下电芯将触发 OV/UV。CHG/DSG FET 将关断，电池将停止充电。	B
VC0	8	VSS	短接至 VSS：VC0 通过 RIN 电阻器接地，因此无变化。	D
VSS	9	SRP	短接至 SRP：SRP 通常都会连接到接地节点，因此这不会产生任何影响。	D
SRP	10	SRN	短接至 SRN：SPR 和 SRN 将短接在一起，所有过流保护功能均不起作用。	B
SRN	11	DSG	SRN 将产生高压，导致 ESD 钳被激活，保持引脚约为 4V，SRN 路径中的元件可能会受损。	A
DSG	12	CHG	如果发生仅一个 DSG/CHG 关断的故障，这将导致直通电流通过 NMOS 和 PMOS 器件驱动器。大电流将从 CHG/DSG 轨流向地面，导致电源崩溃并关断所有 FET，或因大电流造成损坏。	A
CHG	13	LD	短接至 LD：负载检测功能将不工作，因为 CHG 引脚将干扰 RLD 分压器。将不会检测到负载移除。	B
LD	14	LWPWR	在负载检测过程中，LPWR 引脚可能产生高压，导致 ESD 产生火花；大电流灌入 LPWR 引脚，可能使 LPWR 引脚上的低压元件受损。	A
LWPWR	15	CBI	短接至 CBI：如果 CBI 被驱动为低电平（电芯平衡已启用），短接至 CBI 将导致 AVDD 崩溃，因为 AVDD 通过 LPWR-CBI 引脚对地短路。	B
CBI	16	OCDP	短接至 OCDP：OCDP 通过电阻器对地短路，CBI 将接地，将始终启用电芯平衡功能。将失去关闭电芯平衡的能力。	B
OCDP	17	TS	短接至 TS：由于电流源将电流倾入 OCDP 引脚，温度测量将发生偏差。器件的测量温度将始终较低。	C
TS	18	VTB	短接至 VTB：将始终在 VTB 处测量 TS 引脚，这将触发欠温故障。CHG FET 将被关断。	B
VTB	19	CCFG	短接至 CCFG：在正常运行期间，VTB 将在 AVDD 和地面之间切换，因此 CCFG 将从 3 芯串联配置更改为 4 芯串联配置（取决于 VTB 的当前状态）。这将导致 UV 保护错误地启动和关断 DSG FET。	B
CCFG	20	CBO	短接至 CBO：如果电芯平衡功能启用，CCFG 将被拉至低电平，使器件进入 3 芯配置，并导致电芯 4 和 5 出现 UV 故障。	B
CBO	21	PRES	短接至 PRES：CBO 将强制 PRES 接地，器件将进入休眠模式并停留在此模式下。	B
PRES	22	CTRC	短接至 CTRC：如果休眠结束，则 PRES 引脚保持在 VDD。如果 CTRC 产生此高压，将禁用 FET 驱动器，不再充电。	B
CTRC	23	CTRD	短接至 CTRD：CHG 和 DSG FET 都将遵循 CTRD/C 中指示的内容，器件将不再能够独立控制 CHG/DSG。	B
CTRD	24	CTRC	短接至 CTRD：CHG 和 DSG FET 都将遵循 CTRD/C 中指示的内容，器件将不再能够独立控制 CHG/DSG。	B

表 4-5 器件引脚对电源短路的引脚 FMA

引脚名称	引脚编号	对潜在故障影响的说明	故障影响的类别
VDD	1	正常操作，因为该引脚是电源。	D
AVDD	2	AVDD 将对高压短路，导致 ESD 钳位开始发挥作用，钳位引脚电压达到约 4V，并导致大电流从 VDD 流向 AVDD，可能因过热导致损坏。	A
VC5	3	VC5 的正常工作电压与 VDD (TOPSTACK) 的电压相同。	D
VC4	4	连接电源将触发上述电芯的 OV 事件或 UV 事件，CHG/DSG FET 将关断，电池将停止充电。	B
VC3	5	连接电源将触发上述电芯的 OV 事件或 UV 事件，CHG/DSG FET 将关断，电池将停止充电。	B
VC2	6	连接电源将触发上述电芯的 OV 事件或 UV 事件，CHG/DSG FET 将关断，电池将停止充电。	B
VC1	7	连接电源将触发上述电芯的 OV 事件或 UV 事件，CHG/DSG FET 将关断，电池将停止充电。	B
VC0	8	由于 VC0 与接地相连，器件将不会通电，器件将保持为 UVLO 状态，CHG/DSG FET 将保持关断状态。	B
VSS	9	由于主电源接地，器件将无法通电。器件将保持在 UVLO 状态，而 CHG/DSG FET 将保持关断。	B
SRP	10	将向 SRP 施加高压，导致 ESD 触发并将该引脚钳制在 4V 左右。大电流将从 VDD 流向 SRP，可能导致损坏/过热。	A
SRN	11	将向 SRN 施加高压，导致 ESD 触发并将该引脚钳制在 4V 左右。大电流将从 VDD 流向 SRN，可能导致损坏/过热。	A
DSG	12	当 EN_DSG 变为低电平时，将有大电流从 VDD 流向 GND，可能对电流路径中的元件造成损坏。	A
CHG	13	CHG 引脚将（在内部）钳制在 20V，如果发生会拉低 CHG 电平的故障，大电流将从 CHG 流向地面，可能损坏电流路径中的元件。	A
LD	14	负载检测引脚将（在内部）钳制在 18V，将通过 LD 从 VDD 引出约 450μA。负载检测功能将无法正常工作。	B
LWPWR	15	将向 LPWR 引脚施加高压，导致 ESD 触发并将该引脚钳制在 4V 左右。大电流将从 VDD 流向 LPWR，可能导致损坏/过热。	A
CBI	16	将向 CBI 引脚施加高压，导致 ESD 触发并将该引脚钳制在 4V 左右。大电流将从 VDD 流向 CBI，可能导致损坏/过热。	A
OCDP	17	将向 OCDP 引脚施加高压，导致 ESD 触发并将该引脚钳制在 4V 左右。大电流将从 VDD 流向 OCDP，可能导致损坏/过热。	A
TS	18	引脚上的过压将导致 ESD 保护被激活，将电压钳制在约 5V。大电流将从 VDD 流过 TS 引脚，可能导致元件损坏和应力过大。	A
VTB	19	引脚上的过压将导致 ESD 保护被激活，将电压钳制在约 5V。大电流将从 VDD 流过 VTB 引脚，可能导致元件损坏和应力过大。TS 引脚也可能通过分压器电阻器出现高压。	A
CCFG	20	引脚上的过压将导致 ESD 保护被激活，将电压钳制在约 5V。大电流将从 VDD 流过 CCFG 引脚，可能导致元件损坏和应力过大。	A
CBO	21	在堆叠配置中，顶部器件将无法驱动到低位以实现电芯平衡。顶部器件的电芯平衡将保持禁用状态。	B
PRES	22	由于引脚对电源短路，器件将无法进入休眠模式。	B
CTRC	23	充电 FET 将被禁用；器件将不会运行。	B
CTRD	24	放电 FET 将被禁用；器件将不会运行。	B

4 引脚故障模式分析（引脚 FMA）