ZHDA308 May   2026 UCC34141

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
    1. 1.1 终端设备牵引逆变器
    2. 1.2 逆变器为何需要安全性?
    3. 1.3 FuSa 开发流程
      1. 1.3.1 V 模型开发
      2. 1.3.2 逆变器安全生命周期
  5. 2牵引逆变器的 FuSa 要求
    1. 2.1 牵引逆变器结构与功能介绍
    2. 2.2 FuSa 要求推导过程
    3. 2.3 安全目标
    4. 2.4 FuSa 概念
      1. 2.4.1 FSC 设计架构
      2. 2.4.2 故障树分析
      3. 2.4.3 FuSa 要求
    5. 2.5 技术安全概念
      1. 2.5.1 TSC 设计体系结构
      2. 2.5.2 失效模式和影响分析
      3. 2.5.3 技术安全要求
  6. 3逆变器上的安全设计实现方案
    1. 3.1 TI FuSa 产品
    2. 3.2 TSR 如何实现?
      1. 3.2.1 位置传感器
      2. 3.2.2 MCU
      3. 3.2.3 逻辑电路
      4. 3.2.4 智能隔离式栅极驱动器
    3. 3.3 相关失效注意事项
    4. 3.4 牵引逆变器的详细 FuSa 设计结构
    5. 3.5 借助 TI 安全器件实现 FuSa 要求
      1. 3.5.1 MCU
      2. 3.5.2 栅极驱动器
        1. 3.5.2.1 栅极监控电路和过流保护
        2. 3.5.2.2 UCC5881-Q1 中的其他安全机制
      3. 3.5.3 隔离辅助电源
        1. 3.5.3.1 集中式低压隔离式电源架构
        2. 3.5.3.2 全分布式低压隔离式电源架构
        3. 3.5.3.3 半分布式低压隔离式电源架构
        4. 3.5.3.4 高压隔离式偏置电源
        5. 3.5.3.5 TI 的牵引逆变器中隔离式偏置电源设计
      4. 3.5.4 电源管理 IC
        1. 3.5.4.1 具有保护和独立热关断功能的多路径电源轨
        2. 3.5.4.2 电源轨电压监控
        3. 3.5.4.3 MCU 故障监控和其他保护机制
      5. 3.5.5 位置传感器
      6. 3.5.6 电流传感器
      7. 3.5.7 电压传感器
        1. 3.5.7.1 隔离式直流电压检测
        2. 3.5.7.2 非隔离式直流电压检测
      8. 3.5.8 温度传感器
  7. 4总结
  8. 5参考资料

TI FuSa 产品

德州仪器提供各种分立式器件选型,客户可搭建适配自身特定应用需求的安全系统。TI 同时提供全面、灵活的 FuSa 解决方案,完全满足ISO26262: 2018 要求,帮助客户在汽车电子产品和安全关键型应用中实现 FuSa 目标。此外,TI 还提供完整的产品 FuSa 文档和技术支持,以帮助集成商完成其设计流程并简化安全认证程序。

TI 的产品分为“支持 FuSa”、“FuSa 质量管理型”和“符合 FuSa 标准”三类,以满足不同的 ASIL 要求。详细的开发流程和交付成果如图 3-1 所示。

 TI 在 FuSa 设计中的产品类别图 3-1 TI 在 FuSa 设计中的产品类别
  • 支持 FuSa 的产品

这些产品不符合 FuSa 标准,但按照 TI 的质量管理流程开发。TI 提供包括“失效模式分布 (FMD)”和/或“引脚 FMA”在内的帮助文档,协助客户在安全应用中使用该类产品时完成硬件要素评估。TI 还为系统级 FMEDA(失效模式,影响和诊断分析)提供支持 FuSa 的器件故障率信息。这些产品适用于中低安全完整性等级应用或作为汽车环境中高水平安全系统的辅助元件。

  • FuSa 质量管理型产品

这些产品也不符合 FuSa 标准,但按照 TI 的质量管理流程开发。TI 提供详细的故障模式类型、分布和故障率信息。这些信息收录于器件 FMEDA 中,可帮助客户在安全应用中使用这些产品时完成硬件要素的硬件评估。这些产品随附安全手册,系统集成商可以根据其特定需求启用或禁用嵌入式安全机制。它们适用于中低安全完整性等级应用或作为汽车环境中高水平安全系统的辅助元件。

  • 符合 FuSa 标准的产品

这些产品是唯一符合 FuSa 标准的类型。它们是按照 TI 的质量管理流程和 TI 的 FuSa 流程开发。TI 拥有适用于硬件和软件且通过 FuSa 认证的 FuSa 开发流程。TI 针对此类产品提供了完整的 FMEDA 和安全手册。系统集成商可以根据需求启用/禁用嵌入式安全机制。这些产品适用于直接用于安全相关应用,可以满足汽车环境中的安全目标。TI 还提供 FuSa 证书或评估报告,以帮助集成商获得系统级 FuSa 认证。

有关 TI FuSa 器件的信息,客户可以在 www.ti.com/technologies/functional-safety/overview.html 中轻松找到相关资料。通过选择 FuSa 类别,即可筛选出所有与安全相关的器件,如图 3-2 所示。在图 3-3 中显示的器件详细信息页面中,用户可以通过简单的流程访问关键 FuSa 文档。通过点击技术文档部分,可以直接下载 FuSa 报告,其中提供有关该器件的基本安全相关信息。FMEDA 等更详细的分析文档受保密协议 (NDA) 限制,须单独申请获取。

 TI.com 上的 TI 器件 FuSa 类别图 3-2 TI.com 上的 TI 器件 FuSa 类别
 从 TI.com 申请 FuSa 相关文档图 3-3 从 TI.com 申请 FuSa 相关文档