UCC587x-Q1 上電初始化注意事項(xiàng)

摘要

UCC587x-Q1 集成了豐富的診斷保護(hù)機(jī)制，使其非常適用于新能源汽車電驅(qū)動(dòng)應(yīng)用，幫助系統(tǒng)達(dá)成ASIL-D的功能安全等級(jí)。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(shí)，需要注意寄存器的配置，否則容易引起某些故障的誤報(bào)。本文將講述上電誤報(bào)SC_FAULT以及ADC_FAULT的使用場(chǎng)景，機(jī)理以及規(guī)避方法。

SC_FAULT

配置場(chǎng)景

UCC587x-Q1 具有多達(dá)6個(gè)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(cè)引腳（默認(rèn)）。而短路觸發(fā)對(duì)應(yīng)的電壓閾值較低（默認(rèn)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(shí)序，則非常容易誤觸發(fā)SC_FAULT，進(jìn)而引發(fā)非預(yù)期的輸出。

誤報(bào)機(jī)理

然而，汽車電驅(qū)動(dòng)的使用場(chǎng)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(shí)，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(shí)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(dòng)輸出為高電平

· CFG4[SCP_DIS] = 0x0

· DOUTCFG[AIxOCSC_EN] = 0x1

規(guī)避方法

前述的5個(gè)觸發(fā)條件需要同時(shí)滿足才能觸發(fā)SC_FAULT故障，而前三個(gè)條件和硬件配置直接相關(guān)。往往考慮實(shí)際問題后，無法改動(dòng)。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(shí)序。

如前所述，第一個(gè)條件很容易滿足，當(dāng)軟件按照默認(rèn)值配置（滿足條件4和5）并進(jìn)入active模式開始輸出后（滿足條件2和3），這5個(gè)條件都能滿足而報(bào)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(yīng)通道的DOUTCFG[AIxOCSC_EN] = 0x0來輕松規(guī)避。

但是以上場(chǎng)景無法保證萬無一失。為了節(jié)省IO口資源以及簡(jiǎn)化副邊電源配置，往往VREF使用內(nèi)部供電模式，而ASC pin會(huì)直接上拉到芯片副邊自帶的VREF，ASC_EN則經(jīng)過一個(gè)MOSFET上拉到VREF，而MOSFET的導(dǎo)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(bào)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(shí)序，務(wù)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(shí)滿足以上5個(gè)條件的情況，進(jìn)而避免了SCP_FAULT的誤報(bào)。

ADC_FAULT

配置場(chǎng)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(rèn)配置是外部模式。當(dāng)VREF 電壓超過閾值，發(fā)生欠壓或者過壓故障時(shí)，STATUS5[ADC_FAULT]會(huì)報(bào)錯(cuò)，但默認(rèn)屏蔽該故障，即故障不會(huì)通過nFLT1 報(bào)出，也不會(huì)影響驅(qū)動(dòng)輸出。出于成本考慮，客戶設(shè)計(jì)可能會(huì)選擇節(jié)省外部電源，而選擇VREF 由內(nèi)部提供，此時(shí)需要注意上電初始化期間ADC_FAULT的處理。

誤報(bào)機(jī)理

ADC 使能后，ADC_FAULT即可報(bào)錯(cuò)，而ADC_EN 以及 VREF 的外部供電都是默認(rèn)的，當(dāng)VREF pin外部沒有供電，或者供電電壓超過閾值時(shí)，器件在上電后，可能會(huì)報(bào)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(jìn)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(shí)監(jiān)控 ADC_FAULT，則最后置位ADC_FAULT_P。即務(wù)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(shí)，如果不注意上電后軟件的配置時(shí)序，在特定的應(yīng)用場(chǎng)景下，可能會(huì)誤報(bào)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(bào)問題。