融合发展汇聚起两岸和平发展强大正能量

摘要

UCC587x-Q1 集成了丰富的诊断保护机制，使其非常适用于新能源汽车电驱动应用，帮助系统达成ASIL-D的功能安全等级。另一方面，由于其内置丰富且灵活的寄存器，在上电初始化时，需要注意寄存器的配置，否则容易引起某些故障的误报。本文将讲述上电误报SC_FAULT以及ADC_FAULT的使用场景，机理以及规避方法。

SC_FAULT

配置场景

UCC587x-Q1 具有多达6个ADC输入引脚，其中, AI2, AI4, AI6 可以作为功率开关管短路故障的检测引脚（默认）。而短路触发对应的电压阈值较低（默认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样最高电压范围较宽的物理量（比如UCC587x-Q1本身的VCC2或者高压母线电压经过分压以后的值），且没有注意软件配置的时序，则非常容易误触发SC_FAULT，进而引发非预期的输出。

误报机理

然而，汽车电驱动的使用场景通常要求采样多路电压范围较宽的物理量，比如前面提到的UCC587x-Q1本身的VCC2或者高压母线电压。另一方面，为提高采样的分辨率，不能把分压比例调得太小。因此，在无法避免用AI2,4,6中其中一路采样范围较宽的物理量时，需要了解SC_FAULT 触发的条件，以避免SC_FAULT 误触发的情况。

SC_FAULT触发的需要同时满足如下条件：

· Aix(2, 4, or 6) pin上的电压需要高于CFG6[SCTH] 配置的值，且持续CFG6[SC_BLK] 以上

· Input(IN+ or ASC) 为高电平

· 驱动输出为高电平

· CFG4[SCP_DIS] = 0x0

· DOUTCFG[AIxOCSC_EN] = 0x1

规避方法

前述的5个触发条件需要同时满足才能触发SC_FAULT故障，而前三个条件和硬件配置直接相关。往往考虑实际问题后，无法改动。因此，我们可以通过调整软件配置，来规避SC_FAULT 在上电初始化阶段的误触发，但需要注意软件配置的时序。

如前所述，第一个条件很容易满足，当软件按照默认值配置（满足条件4和5）并进入active模式开始输出后（满足条件2和3），这5个条件都能满足而报出SC_FAULT故障。这种情况下，我们可以通过在初始化阶段配置相应通道的DOUTCFG[AIxOCSC_EN] = 0x0来轻松规避。

但是以上场景无法保证万无一失。为了节省IO口资源以及简化副边电源配置，往往VREF使用内部供电模式，而ASC pin会直接上拉到芯片副边自带的VREF，ASC_EN则经过一个MOSFET上拉到VREF，而MOSFET的导通则通过safety MCU来控制。如果在上电初始化过程中，由于特定故障触发ASC，则有可能误报SC_FAULT故障。因此，这里需要关注VREF的使能（CFG8[VREF_SEL]）与DOUTCFG[AIxOCSC_EN] 的配置时序，务必在VREF使能前（CFG8[VREF_SEL]=0x0），禁用SCP(DOUTCFG[AIxOCSC_EN]=0x0)，避免在上电配置过程中出现同时满足以上5个条件的情况，进而避免了SCP_FAULT的误报。

ADC_FAULT

配置场景

UCC587x-Q1 的VREF是内部ADC的参考供电，VREF可通过CFG8[VREF_SEL] 来调整供电来源是

内部或者外部。而VREF 的默认配置是外部模式。当VREF 电压超过阈值，发生欠压或者过压故障时，STATUS5[ADC_FAULT]会报错，但默认屏蔽该故障，即故障不会通过nFLT1 报出，也不会影响驱动输出。出于成本考虑，客户设计可能会选择节省外部电源，而选择VREF 由内部提供，此时需要注意上电初始化期间ADC_FAULT的处理。

误报机理

ADC 使能后，ADC_FAULT即可报错，而ADC_EN 以及 VREF 的外部供电都是默认的，当VREF pin外部没有供电，或者供电电压超过阈值时，器件在上电后，可能会报ADC_FAULT 故障。

规避方法

如果需要把VREF配置成内部模式，则建议在上电进入Configuration 2模式后，先把CFG8配置成内部模式，然后读取所有故障状态位，如果ADC_FAULT是唯一故障，可以通过写CLR_STAT_REG=1来清ADC_FAULT故障位。如果需要在正常工作时监控 ADC_FAULT，则最后置位ADC_FAULT_P。即务必注意把ADC故障的屏蔽使能位ADC_FAULT_P的置位放在VREF 配置成内部模式之后。

总结

UCC587x-Q1 具有丰富的诊断功能，在提供更全的诊断覆盖度的同时，如果不注意上电后软件的配置时序，在特定的应用场景下，可能会误报ADC_FAULT以及SC_FAULT。我们可以通过本文提到的配置方法，规避这类误报问题。