UCC587x-Q1 上電初始化注意事項

摘要

UCC587x-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(chē)電驅動(dòng)應用，幫助系統達成ASIL-D的功能安全等級。另一方面，由于其內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。本文將講述上電誤報SC_FAULT以及ADC_FAULT的使用場(chǎng)景，機理以及規避方法。

SC_FAULT

配置場(chǎng)景

UCC587x-Q1 具有多達6個(gè)ADC輸入引腳，其中, AI2, AI4, AI6 可以作為功率開(kāi)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(xiàn)電壓經(jīng)過(guò)分壓以后的值），且沒(méi)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)非預期的輸出。

誤報機理

然而，汽車(chē)電驅動(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(xiàn)電壓。另一方面，為提高采樣的分辨率，不能把分壓比例調得太小。因此，在無(wú)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(mǎn)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CFG6[SC_BLK] 以上

· Input(IN+ or ASC) 為高電平

· 驅動(dòng)輸出為高電平

· CFG4[SCP_DIS] = 0x0

· DOUTCFG[AIxOCSC_EN] = 0x1

規避方法

前述的5個(gè)觸發(fā)條件需要同時(shí)滿(mǎn)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(wèn)題后，無(wú)法改動(dòng)。因此，我們可以通過(guò)調整軟件配置，來(lái)規避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(mǎn)足，當軟件按照默認值配置（滿(mǎn)足條件4和5）并進(jìn)入active模式開(kāi)始輸出后（滿(mǎn)足條件2和3），這5個(gè)條件都能滿(mǎn)足而報出SC_FAULT故障。這種情況下，我們可以通過(guò)在初始化階段配置相應通道的DOUTCFG[AIxOCSC_EN] = 0x0來(lái)輕松規避。

但是以上場(chǎng)景無(wú)法保證萬(wàn)無(wú)一失。為了節省IO口資源以及簡(jiǎn)化副邊電源配置，往往VREF使用內部供電模式，而ASC pin會(huì )直接上拉到芯片副邊自帶的VREF，ASC_EN則經(jīng)過(guò)一個(gè)MOSFET上拉到VREF，而MOSFET的導通則通過(guò)safety MCU來(lái)控制。如果在上電初始化過(guò)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(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(guò)程中出現同時(shí)滿(mǎn)足以上5個(gè)條件的情況，進(jìn)而避免了SCP_FAULT的誤報。

ADC_FAULT

配置場(chǎng)景

UCC587x-Q1 的VREF是內部ADC的參考供電，VREF可通過(guò)CFG8[VREF_SEL] 來(lái)調整供電來(lái)源是

內部或者外部。而VREF 的默認配置是外部模式。當VREF 電壓超過(guò)閾值，發(fā)生欠壓或者過(guò)壓故障時(shí)，STATUS5[ADC_FAULT]會(huì )報錯，但默認屏蔽該故障，即故障不會(huì )通過(guò)nFLT1 報出，也不會(huì )影響驅動(dòng)輸出。出于成本考慮，客戶(hù)設計可能會(huì )選擇節省外部電源，而選擇VREF 由內部提供，此時(shí)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(méi)有供電，或者供電電壓超過(guò)閾值時(shí)，器件在上電后，可能會(huì )報ADC_FAULT 故障。

規避方法

如果需要把VREF配置成內部模式，則建議在上電進(jìn)入Configuration 2模式后，先把CFG8配置成內部模式，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(guò)寫(xiě)CLR_STAT_REG=1來(lái)清ADC_FAULT故障位。如果需要在正常工作時(shí)監控 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 配置成內部模式之后。

總結

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，在特定的應用場(chǎng)景下，可能會(huì )誤報ADC_FAULT以及SC_FAULT。我們可以通過(guò)本文提到的配置方法，規避這類(lèi)誤報問(wèn)題。