ZHDA257 August   2026 AM263P4

 

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  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1 简介
    1. 1.1 用途和范围
    2. 1.2 EOS 定义和重要性
    3. 1.3 EOS 与 ESD
  5. 2 器件概述和 EOS 易感性
    1. 2.1 AM26xx 系列概述
    2. 2.2 C2000 系列概述
    3. 2.3 关键引脚和接口
      1. 2.3.1 电源引脚
      2. 2.3.2 复位和配置引脚：
      3. 2.3.3 通信接口引脚：
      4. 2.3.4 模拟输入引脚 (ADC)：
      5. 2.3.5 PWM 输出引脚 (C2000)：
    4. 2.4 电源域和时序要求
      1. 2.4.1 AM26xx 电源域：
      2. 2.4.2 时序控制要求：
      3. 2.4.3 C2000 电源域：
      4. 2.4.4 排序违反的后果：
  6. 3 EOS 基础知识和故障机制
    1. 3.1 ESD 二极管电流规格
      1. 3.1.1 了解规格
      2. 3.1.2 ESD 二极管保护结构
      3. 3.1.3 下电上电期间的重要副作用
    2. 3.2 系统设计 EOS 源
      1. 3.2.1 总线争用
      2. 3.2.2 电压电平不正确
      3. 3.2.3 阻抗不匹配和信号完整性
      4. 3.2.4 滤波和接地不足
  7. 4 I/O 接口保护
    1. 4.1 数字 I/O 保护
    2. 4.2 通信接口保护
      1. 4.2.1 工业以太网 (AM26xx RMII/RGMII)：
      2. 4.2.2 CAN 总线：
      3. 4.2.3 SPI、I2C、UART：
    3. 4.3 PWM 输出保护 (C2000)
  8. 5 PCB 设计指南
    1. 5.1 元件放置
    2. 5.2 布线
    3. 5.3 接地平面设计
    4. 5.4 特定于 EOS 的布局注意事项
    5. 5.5 制造和组装 EOS 预防
      1. 5.5.1 电路板组装 EOS 源
      2. 5.5.2 制造过程中要关注的因素
  9. 6 电路内测试 (ICT) EOS 缓解
    1. 6.1 热插拔风险
      1. 6.1.1 热插拔故障机制
      2. 6.1.2 热插拔保护
    2. 6.2 ICT 期间的电源时序
      1. 6.2.1 密钥时序要求
      2. 6.2.2 ICT 电源时序违规
    3. 6.3 充电电路板事件 (CBE)
      1. 6.3.1 CBE 机制
      2. 6.3.2 缓解高电容电荷耗散问题
        1. 6.3.2.1 反向充电机制
        2. 6.3.2.2 板级分流保护
    4. 6.4 VSS 优先连接策略
      1. 6.4.1 VSS 优先的设计原则
      2. 6.4.2 实现方法
    5. 6.5 手动连接器保护
      1. 6.5.1 过孔保护技术
  10. 7 外部保护元件
    1. 7.1 TVS 二极管选择
      1. 7.1.1 主要参数：
      2. 7.1.2 单向与双向使用：
      3. 7.1.3 放置：
    2. 7.2 滤波器设计
    3. 7.3 电压钳位解决方案
  11. 8 设计示例和案例研究
    1. 8.1 案例研究：VDD/VSS 平面连接不足
    2. 8.2 案例研究：导致 I/O 缓冲器击穿的 PORz 时序无效
    3. 8.3 案例研究：隔离器输出使能在有效复位之前导致信号
    4. 8.4 案例研究：制造测试流程改进
  12. 9 总结及建议
    1. 9.1 关键要点
    2. 9.2 AM26xx/C2000 系统的设计检查清单
  13. 10参考资料

8.3 案例研究：隔离器输出使能在有效复位之前导致信号

器件：AM2634

故障模式：I/O NMOS/PMOS 晶体管上的击穿电流会导致 VDDS33/VDDS18 与 VSS 短路

问题：

引脚 A7（AM2634 UART RX 输入）在有效的 PORz 释放之前接收到有效信号。A7 通过 ISO7741 数字隔离器连接。ISO7741 侧 1 由 VCC3V3LV（AM2634 3.3V 电源轨）供电，侧 2 由 P3V3 供电。两侧输出使能端（EN1、EN2）直接连接到相应的电源轨。A7 不是 AM2634 上的失效防护 I/O 引脚。

根本原因调查：

电路板上电期间发生电源时序违反：

  • VCC3V3LV 在 VCC1V2LV 之前斜升（AM2634 内核 VDD 达到 1.2V），
  • ISO7741 EN1 连接到 VCC3V3LV，因此当 VCC3V3LV 存在时，输出驱动器 (OUTD) 会立即启用，
  • 没有什么能阻止 ISO7741 将 BATMCI_AC_LV_SCI_RX 驱动为高电平，向 AM2634 焊盘 A7 施加 3.3V 电压，
  • 这发生在 AM2634 电源轨有效之前和 PORz 释放之前，
  • 处于未知状态（未正确复位）的 AM2634 I/O 缓冲器，导致击穿电流，
  • 击穿电流流经 NMOS/PMOS 驱动器晶体管：VDDS33 和/或 VDDS18 连接到 VSS。

物理故障分析证实了 NMOS/PMOS 驱动器在晶体管级损坏，与无效复位条件下的击穿电流一致。

纠正措施：

  • 将 ISO7741 侧 1 使能 (EN1) 连接到有效的 AM2634 PORz 信号，而不是 VCC3V3LV。
  • 这可确保在 ISO7741 激活 UART 信号之前，AM2634 I/O 缓冲器处于已知状态（关闭）。
  • PORz 仅在所有电源轨有效后才会变为高电平，从而防止信号过早置为有效。
  • 对驱动 AM2634 输入的所有隔离器和缓冲器应用相同的原理。
  • 通过使用 PORz 门控隔离器使能，信号无法到达 AM2634 引脚，直到器件使用有效电源电压完成上电复位。

这样可以消除导致 I/O 驱动器损坏的击穿电流路径。