UCC587x-Q1 上電初始化注意事項
摘要
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202310/451700.htmUCC587x-Q1 集成了豐富的診斷保護機制,使其非常適用于新能源汽車電驅(qū)動應用,幫助系統(tǒng)達成ASIL-D的功能安全等級。另一方面,由于其內(nèi)置豐富且靈活的寄存器,在上電初始化時,需要注意寄存器的配置,否則容易引起某些故障的誤報。本文將講述上電誤報SC_FAULT以及ADC_FAULT的使用場景,機理以及規(guī)避方法。
SC_FAULT
配置場景
UCC587x-Q1 具有多達6個ADC輸入引腳,其中, AI2, AI4, AI6 可以作為功率開關(guān)管短路故障的檢測引腳(默認)。而短路觸發(fā)對應的電壓閾值較低(默認1V,可配置最高1.25V)。因此,如果把AI2, AI4以及AI6中的其中一路用于采樣最高電壓范圍較寬的物理量(比如UCC587x-Q1本身的VCC2或者高壓母線電壓經(jīng)過分壓以后的值),且沒有注意軟件配置的時序,則非常容易誤觸發(fā)SC_FAULT,進而引發(fā)非預期的輸出。
誤報機理
然而,汽車電驅(qū)動的使用場景通常要求采樣多路電壓范圍較寬的物理量,比如前面提到的UCC587x-Q1本身的VCC2或者高壓母線電壓。另一方面,為提高采樣的分辨率,不能把分壓比例調(diào)得太小。因此,在無法避免用AI2,4,6中其中一路采樣范圍較寬的物理量時,需要了解SC_FAULT 觸發(fā)的條件,以避免SC_FAULT 誤觸發(fā)的情況。
SC_FAULT觸發(fā)的需要同時滿足如下條件:
· Aix(2, 4, or 6) pin上的電壓需要高于CFG6[SCTH] 配置的值,且持續(xù)CFG6[SC_BLK] 以上
· Input(IN+ or ASC) 為高電平
· 驅(qū)動輸出為高電平
· CFG4[SCP_DIS] = 0x0
· DOUTCFG[AIxOCSC_EN] = 0x1
規(guī)避方法
前述的5個觸發(fā)條件需要同時滿足才能觸發(fā)SC_FAULT故障,而前三個條件和硬件配置直接相關(guān)。往往考慮實際問題后,無法改動。因此,我們可以通過調(diào)整軟件配置,來規(guī)避SC_FAULT 在上電初始化階段的誤觸發(fā),但需要注意軟件配置的時序。
如前所述,第一個條件很容易滿足,當軟件按照默認值配置(滿足條件4和5)并進入active模式開始輸出后(滿足條件2和3),這5個條件都能滿足而報出SC_FAULT故障。這種情況下,我們可以通過在初始化階段配置相應通道的DOUTCFG[AIxOCSC_EN] = 0x0來輕松規(guī)避。
但是以上場景無法保證萬無一失。為了節(jié)省IO口資源以及簡化副邊電源配置,往往VREF使用內(nèi)部供電模式,而ASC pin會直接上拉到芯片副邊自帶的VREF,ASC_EN則經(jīng)過一個MOSFET上拉到VREF,而MOSFET的導通則通過safety MCU來控制。如果在上電初始化過程中,由于特定故障觸發(fā)ASC,則有可能誤報SC_FAULT故障。因此,這里需要關(guān)注VREF的使能(CFG8[VREF_SEL])與DOUTCFG[AIxOCSC_EN] 的配置時序,務必在VREF使能前(CFG8[VREF_SEL]=0x0),禁用SCP(DOUTCFG[AIxOCSC_EN]=0x0),避免在上電配置過程中出現(xiàn)同時滿足以上5個條件的情況,進而避免了SCP_FAULT的誤報。
ADC_FAULT
配置場景
UCC587x-Q1 的VREF是內(nèi)部ADC的參考供電,VREF可通過CFG8[VREF_SEL] 來調(diào)整供電來源是
內(nèi)部或者外部。而VREF 的默認配置是外部模式。當VREF 電壓超過閾值,發(fā)生欠壓或者過壓故障時,STATUS5[ADC_FAULT]會報錯,但默認屏蔽該故障,即故障不會通過nFLT1 報出,也不會影響驅(qū)動輸出。出于成本考慮,客戶設計可能會選擇節(jié)省外部電源,而選擇VREF 由內(nèi)部提供,此時需要注意上電初始化期間ADC_FAULT的處理。
誤報機理
ADC 使能后,ADC_FAULT即可報錯,而ADC_EN 以及 VREF 的外部供電都是默認的,當VREF pin外部沒有供電,或者供電電壓超過閾值時,器件在上電后,可能會報ADC_FAULT 故障。
規(guī)避方法
如果需要把VREF配置成內(nèi)部模式,則建議在上電進入Configuration 2模式后,先把CFG8配置成內(nèi)部模式,然后讀取所有故障狀態(tài)位,如果ADC_FAULT是唯一故障,可以通過寫CLR_STAT_REG=1來清ADC_FAULT故障位。如果需要在正常工作時監(jiān)控 ADC_FAULT,則最后置位ADC_FAULT_P。即務必注意把ADC故障的屏蔽使能位ADC_FAULT_P的置位放在VREF 配置成內(nèi)部模式之后。
總結(jié)
UCC587x-Q1 具有豐富的診斷功能,在提供更全的診斷覆蓋度的同時,如果不注意上電后軟件的配置時序,在特定的應用場景下,可能會誤報ADC_FAULT以及SC_FAULT。我們可以通過本文提到的配置方法,規(guī)避這類誤報問題。
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