ZHDA308 May 2026 UCC34141
相关失效分析 (DFA) 是一种系统安全分析方法,旨在识别和评估可能导致系统内多个元件同时失效的共因失效或级联失效。DFA 的核心原理为分析系统内部耦合依赖关系,识别可导致多项安全功能同时失效的失效触发源,如环境因素、设计缺陷、制造工艺问题、外部干扰等。
DFA 的主要过程遵循四个关键步骤:
受篇幅限制,表 3-2 仅展示牵引逆变器系统 DFA 分析的部分内容,分析重点为位置传感器子系统。
| 元件 | 相关元素 | DFI 类型 | DFI 根本原因 | DFI 影响 | 故障预防措施 | 故障控制措施 |
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#1 LDC5073-Q1 |
#2 LDC5073-Q1 |
共享资源失败 | 共享电源 | 3.3V 共享电源失效可能导致 #1 LDC5073-Q1 和#2 LDC5073-Q1 同时丧失功能 | PMIC TPS65386x-Q1 3.3V LDO 嵌入了输出电压监控功能,可用于 UV、OV、SC 事件。 |
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| 共享电源元件 | PMIC 失效可能导致#1 LDC5073-Q1 和#2 LDC5073-Q1 同时丧失功能 | TPS65386-Q1 具有 BIST、UVLO、VMON、CRC 等多种安全机制,可覆盖 PMIC 的失效 |
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| 单一物理根本原因 | 串扰 | 位置传感器的位置可能会受到串扰干扰,导致 #1 LDC5073-Q1 和 #2 LDC5073-Q1 同时丧失功能 | 不适用 | 开展仿真与验证测试,验证性能指标。 | ||
| 局部发热 | 位置传感器受局部发热影响,可能导致 #1 LDC5073-Q1 和 #2 LDC5073-Q1 同时丧失功能 | 不适用 |
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| 环境类故障 | EMI | 部分应用场景中,#1 LDC5073-Q1 和 #2 LDC5073-Q1 可能会受到影响,同时出现功能丧失 | 不适用 | 由客户开展集成测试 | ||
| ESD | 位置传感器位置可能受静电放电 (ESD) 干扰,导致 #1 LDC5073-Q1 和 #2 LDC5073-Q1 同时丧失功能 | 针对特定边界的 ESD 保护设计。 | 规格书明确 ESD 限值,并且所有引脚依据 ESD 标准完成 ESD 测试 |
在我们的牵引逆变器系统 FuSa 设计中,已全面实施 DFA 分析方法。因此,我们的设计中采用了多样化的冗余、物理隔离、独立监控和其他保护措施,以保证系统发生共因失效时仍可维持所需安全功能。这些措施显著提高了牵引逆变器系统的 FuSa 等级与可靠性。
该系统化相关失效分析方法可在设计早期识别潜在共因失效,并落实相应对策,防止发生危及牵引逆变器系统整体安全的同步失效。