ZHCAB01 September 2020 BQ77915
本部分介紹了 BQ77915 引腳的故障模式分析 (FMA)。本文檔介紹的故障模式包括各個(gè)引腳的典型故障場景：
表 4-2 至表 4-5 還根據(jù)表 4-1 中的故障影響類別，說明了這些引腳狀況對器件有何影響。
| 類別 | 故障影響 |
|---|---|
| A | 器件可能會損壞，并使功能受損 |
| B | 器件未損壞，但功能喪失 |
| C | 器件未損壞，但性能下降 |
| D | 器件未損壞，功能和性能也未受到影響 |
圖 4-1 表示 BQ779154 器件引腳排列。有關(guān)器件引腳的詳細(xì)說明，請參閱 BQ77915 數(shù)據(jù)表中的引腳配置和功能 部分。
| 引腳名稱 | 引腳編號 | 對潛在故障影響的說明 | 故障影響的類別 |
|---|---|---|---|
| VDD | 1 | 由于主電源接地，器件將無法通電。器件將保持在 UVLO 狀態(tài)，而 CHG/DSG FET 將保持關(guān)斷。 | B |
| AVDD | 2 | DPOR_Z 將升高，關(guān)閉器件并關(guān)斷 CHG/DSG FET。 | B |
| VC5 | 3 | 電芯 5 的 UV 比較器將跳閘，導(dǎo)致 DSG FET 關(guān)斷，電池將不再放電。 | B |
| VC4 | 4 | 該電芯的 UV 比較器將跳閘，或?qū)ι鲜鲭娦居|發(fā) OV 事件，CHG/DSG FET 將關(guān)斷，電池將停止充電。 | B |
| VC3 | 5 | 該電芯的 UV 比較器將跳閘，或?qū)ι鲜鲭娦居|發(fā) OV 事件，CHG/DSG FET 將關(guān)斷，電池將停止充電。 | B |
| VC2 | 6 | 該電芯的 UV 比較器將跳閘，或?qū)ι鲜鲭娦居|發(fā) OV 事件，CHG/DSG FET 將關(guān)斷，電池將停止充電。 | B |
| VC1 | 7 | 該電芯的 UV 比較器將跳閘，或?qū)ι鲜鲭娦居|發(fā) OV 事件，CHG/DSG FET 將關(guān)斷，電池將停止充電。 | B |
| VC0 | 8 | VC0 通常通過電阻器接地。沒有影響 | D |
| VSS | 9 | 沒有影響 | D |
| SRP | 10 | SRP 通常都會連接到接地節(jié)點(diǎn)，因此這不會產(chǎn)生任何影響。 | D |
| SRN | 11 | SRN 將接地，保持電壓與 SRP 處于相同電位。無過流檢測功能。 | B |
| DSG | 12 | DSG FET 將始終處于關(guān)斷狀態(tài)，此外，當(dāng)啟用 DSG 驅(qū)動器時(shí)，將有大電流進(jìn)入 DSG 引腳，這可能會損壞電流路徑中的某些元件。 | A |
| CHG | 13 | CHG FET 將始終處于關(guān)斷狀態(tài)，此外，當(dāng)啟用 CHG 驅(qū)動器時(shí)，將有大電流進(jìn)入 CHG 引腳，這可能會損壞電流路徑中的某些元件。 | A |
| LD | 14 | 負(fù)載檢測功能將無法正常工作；即使仍有負(fù)載，也會檢測到負(fù)載移除。 | B |
| LWPWR | 15 | 如果堆疊，將保持休眠狀態(tài)。在非堆疊情況下，AVDD 與接地之間會發(fā)生短路，導(dǎo)致 AVDD 崩潰和器件執(zhí)行 POR。 | B |
| CBI | 16 | 電芯平衡將始終啟用且無法關(guān)閉。 | B |
| OCDP | 17 | OCD 延遲編程將無法正確配置，將始終檢測到 100KΩ 電阻器，這意味著延遲將由 EEPROM 延遲選項(xiàng)確定。 | C |
| TS | 18 | 過壓 (OT) 故障將觸發(fā)，導(dǎo)致 CHG/DSG FET 關(guān)斷。 | B |
| VTB | 19 | 過壓 (OT) 故障將觸發(fā)，導(dǎo)致 CHG/DSG FET 關(guān)斷。 | B |
| CCFG | 20 | 器件將始終處于 4 芯串聯(lián)配置下，電池組中的任何不同電芯配置將導(dǎo)致 UV 和 DSG FET 關(guān)斷。 | B |
| CBO | 21 | 對于非堆疊配置，沒有變化。如果采用堆疊配置，頂部電芯將始終認(rèn)為電芯平衡已啟用，將無法禁用電芯平衡。 | B |
| PRES | 22 | 器件將一直處于休眠模式，而無法通電進(jìn)入正常模式。 | B |
| CTRC | 23 | CHG FET 將正常工作。 | D |
| CTRD | 24 | 放電 FET 將正常工作。 | D |
| 引腳名稱 | 引腳編號 | 對潛在故障影響的說明 | 故障影響的類別 |
|---|---|---|---|
| VDD | 1 | 器件將不會通電，因?yàn)闆]有電壓進(jìn)入內(nèi)部 VDD，器件將一直處于 UVLO 狀態(tài)，CHG/DSG FET 將保持關(guān)斷 | B |
| AVDD | 2 | 電源仍將連接到所有模擬塊，但如果沒有 1uF 上限，電源將更容易因負(fù)載瞬態(tài)或任何其他干擾而崩潰 | C |
| VC5 | 3 | 器件將失去對該電芯進(jìn)行 OV/UV 檢測的能力 | B |
| VC4 | 4 | 器件將失去對該電芯進(jìn)行 OV/UV 檢測的能力 | B |
| VC3 | 5 | 器件將失去對該電芯進(jìn)行 OV/UV 檢測的能力 | B |
| VC2 | 6 | 器件將失去對該電芯進(jìn)行 OV/UV 檢測的能力 | B |
| VC1 | 7 | 器件將失去對該電芯進(jìn)行 OV/UV 檢測的能力 | B |
| VC0 | 8 | 器件將失去對該電芯進(jìn)行 OV/UV 檢測的能力 | B |
| VSS | 9 | 基板懸空時(shí)，器件的電源將丟失，器件將無法正常工作。 | B |
| SRP | 10 | SRP 處的電壓將浮動，并將隨機(jī)測量電流，可能會發(fā)生一些錯(cuò)誤的 OCD 觸發(fā)，這將關(guān)斷 CHG/DSG FET。 | B |
| SRN | 11 | SRP 處的電壓將浮動，并將隨機(jī)測量電流，可能會發(fā)生一些錯(cuò)誤的 OCD 觸發(fā)，這將關(guān)斷 CHG/DSG FET。 | B |
| DSG | 12 | DSG Fet 將被禁用。 | B |
| CHG | 13 | 充電 FET 將被禁用。 | B |
| LD | 14 | 負(fù)載檢測功能將不起作用，因?yàn)?LD 引腳沒有連接來自負(fù)載的分壓器。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，LD 引腳將下拉至地并保持。 | B |
| LWPWR | 15 | 對于單個(gè)器件，沒有性能差異。對于可堆疊接口，休眠功能將無法正常使用。 | B |
| CBI | 16 | 將啟用 CBI，對于堆疊器件，頂部和底部器件之間的電芯平衡啟用通信功能將不起作用。 | B |
| OCDP | 17 | OCD1/2 延遲設(shè)置將始終讀取為最高電阻器選項(xiàng) (750K)，OCD 延遲將設(shè)置為最高數(shù)字。 | C |
| TS | 18 | 在過熱/欠溫檢查期間，TS 引腳懸空將產(chǎn)生不良結(jié)果?？赡艿腻e(cuò)誤觸發(fā)會導(dǎo)致 CHG/DSG FET 關(guān)斷，電池停止充電/放電。 | B |
| VTB | 19 | 從 VTB 到 gnd 的分配器（通過 TS 引腳）將不會連接。TS 引腳將始終接地，導(dǎo)致出現(xiàn)過熱故障。CHG/DSG FET 將被關(guān)斷。 | B |
| CCFG | 20 | 當(dāng)該引腳懸空時(shí)，內(nèi)部偏置將器件設(shè)置為 5 芯配置。如果電池組實(shí)際未配置為 5 芯串聯(lián) 模式（4 芯串聯(lián)或 3 芯串聯(lián)），則會檢測到 UV，DSG Fet 將關(guān)斷 | B |
| CBO | 21 | 對于非堆疊配置，沒有性能差異。對于堆疊配置，頂部器件將始終禁用電芯平衡。 | B |
| PRES | 22 | 器件將保持處于休眠模式，而無法通電進(jìn)入正常模式。 | B |
| CTRC | 23 | 電壓引腳將懸空，如果它上升到 0.6V (VMIN) 以上，將導(dǎo)致 CHG FET 關(guān)斷，器件將無法工作。 | B |
| CTRD | 24 | 電壓引腳將懸空，如果它上升到 0.6V (VMIN) 以上，將導(dǎo)致 DSCHG FET 關(guān)斷，器件將無法放電。 | B |
| 引腳名稱 | 引腳編號 | 短路至 | 對潛在故障影響的說明 | 故障影響的類別 |
|---|---|---|---|---|
| VDD | 1 | AVDD | 短接至 AVDD：VDD 高壓將施加到 AVDD 引腳，導(dǎo)致連接至 AVDD 的所有低壓元件上產(chǎn)生過壓應(yīng)力。 | A |
| AVDD | 2 | VC5 | 短接至 VC5：VC5 高壓將施加到 AVDD 引腳（來自 VDD 或 VC5），導(dǎo)致連接到 AVDD 的所有低壓元件上產(chǎn)生過壓應(yīng)力。 | A |
| VC5 | 3 | VC4 | 短接至 VC4：電芯 5 的 UV 比較器將跳閘，導(dǎo)致 DSG FET 關(guān)斷，電池將停止放電。 | B |
| VC4 | 4 | VC3 | 短接至 VC3：此電芯或上/下電芯將觸發(fā) OV/UV。CHG/DSG FET 將關(guān)斷，電池將停止充電。 | B |
| VC3 | 5 | VC2 | 短接至 VC2：此電芯或上/下電芯將觸發(fā) OV/UV。CHG/DSG FET 將關(guān)斷，電池將停止充電。 | B |
| VC2 | 6 | VC1 | 短接至 VC1：此電芯或上/下電芯將觸發(fā) OV/UV。CHG/DSG FET 將關(guān)斷，電池將停止充電。 | B |
| VC1 | 7 | VC0 | 短接至 VC0：此電芯或上/下電芯將觸發(fā) OV/UV。CHG/DSG FET 將關(guān)斷，電池將停止充電。 | B |
| VC0 | 8 | VSS | 短接至 VSS：VC0 通過 RIN 電阻器接地，因此無變化。 | D |
| VSS | 9 | SRP | 短接至 SRP：SRP 通常都會連接到接地節(jié)點(diǎn)，因此這不會產(chǎn)生任何影響。 | D |
| SRP | 10 | SRN | 短接至 SRN：SPR 和 SRN 將短接在一起，所有過流保護(hù)功能均不起作用。 | B |
| SRN | 11 | DSG | SRN 將產(chǎn)生高壓，導(dǎo)致 ESD 鉗被激活，保持引腳約為 4V，SRN 路徑中的元件可能會受損。 | A |
| DSG | 12 | CHG | 如果發(fā)生僅一個(gè) DSG/CHG 關(guān)斷的故障，這將導(dǎo)致直通電流通過 NMOS 和 PMOS 器件驅(qū)動器。大電流將從 CHG/DSG 軌流向地面，導(dǎo)致電源崩潰并關(guān)斷所有 FET，或因大電流造成損壞。 | A |
| CHG | 13 | LD | 短接至 LD：負(fù)載檢測功能將不工作，因?yàn)?CHG 引腳將干擾 RLD 分壓器。將不會檢測到負(fù)載移除。 | B |
| LD | 14 | LWPWR | 在負(fù)載檢測過程中，LPWR 引腳可能產(chǎn)生高壓，導(dǎo)致 ESD 產(chǎn)生火花；大電流灌入 LPWR 引腳，可能使 LPWR 引腳上的低壓元件受損。 | A |
| LWPWR | 15 | CBI | 短接至 CBI：如果 CBI 被驅(qū)動為低電平（電芯平衡已啟用），短接至 CBI 將導(dǎo)致 AVDD 崩潰，因?yàn)?AVDD 通過 LPWR-CBI 引腳對地短路。 | B |
| CBI | 16 | OCDP | 短接至 OCDP：OCDP 通過電阻器對地短路，CBI 將接地，將始終啟用電芯平衡功能。將失去關(guān)閉電芯平衡的能力。 | B |
| OCDP | 17 | TS | 短接至 TS：由于電流源將電流傾入 OCDP 引腳，溫度測量將發(fā)生偏差。器件的測量溫度將始終較低。 | C |
| TS | 18 | VTB | 短接至 VTB：將始終在 VTB 處測量 TS 引腳，這將觸發(fā)欠溫故障。CHG FET 將被關(guān)斷。 | B |
| VTB | 19 | CCFG | 短接至 CCFG：在正常運(yùn)行期間，VTB 將在 AVDD 和地面之間切換，因此 CCFG 將從 3 芯串聯(lián)配置更改為 4 芯串聯(lián)配置（取決于 VTB 的當(dāng)前狀態(tài)）。這將導(dǎo)致 UV 保護(hù)錯(cuò)誤地啟動和關(guān)斷 DSG FET。 | B |
| CCFG | 20 | CBO | 短接至 CBO：如果電芯平衡功能啟用，CCFG 將被拉至低電平，使器件進(jìn)入 3 芯配置，并導(dǎo)致電芯 4 和 5 出現(xiàn) UV 故障。 | B |
| CBO | 21 | PRES | 短接至 PRES：CBO 將強(qiáng)制 PRES 接地，器件將進(jìn)入休眠模式并停留在此模式下。 | B |
| PRES | 22 | CTRC | 短接至 CTRC：如果休眠結(jié)束，則 PRES 引腳保持在 VDD。如果 CTRC 產(chǎn)生此高壓，將禁用 FET 驅(qū)動器，不再充電。 | B |
| CTRC | 23 | CTRD | 短接至 CTRD：CHG 和 DSG FET 都將遵循 CTRD/C 中指示的內(nèi)容，器件將不再能夠獨(dú)立控制 CHG/DSG。 | B |
| CTRD | 24 | CTRC | 短接至 CTRD：CHG 和 DSG FET 都將遵循 CTRD/C 中指示的內(nèi)容，器件將不再能夠獨(dú)立控制 CHG/DSG。 | B |
| 引腳名稱 | 引腳編號 | 對潛在故障影響的說明 | 故障影響的類別 |
|---|---|---|---|
| VDD | 1 | 正常操作，因?yàn)樵撘_是電源。 | D |
| AVDD | 2 | AVDD 將對高壓短路，導(dǎo)致 ESD 鉗位開始發(fā)揮作用，鉗位引腳電壓達(dá)到約 4V，并導(dǎo)致大電流從 VDD 流向 AVDD，可能因過熱導(dǎo)致?lián)p壞。 | A |
| VC5 | 3 | VC5 的正常工作電壓與 VDD (TOPSTACK) 的電壓相同。 | D |
| VC4 | 4 | 連接電源將觸發(fā)上述電芯的 OV 事件或 UV 事件，CHG/DSG FET 將關(guān)斷，電池將停止充電。 | B |
| VC3 | 5 | 連接電源將觸發(fā)上述電芯的 OV 事件或 UV 事件，CHG/DSG FET 將關(guān)斷，電池將停止充電。 | B |
| VC2 | 6 | 連接電源將觸發(fā)上述電芯的 OV 事件或 UV 事件，CHG/DSG FET 將關(guān)斷，電池將停止充電。 | B |
| VC1 | 7 | 連接電源將觸發(fā)上述電芯的 OV 事件或 UV 事件，CHG/DSG FET 將關(guān)斷，電池將停止充電。 | B |
| VC0 | 8 | 由于 VC0 與接地相連，器件將不會通電，器件將保持為 UVLO 狀態(tài)，CHG/DSG FET 將保持關(guān)斷狀態(tài)。 | B |
| VSS | 9 | 由于主電源接地，器件將無法通電。器件將保持在 UVLO 狀態(tài)，而 CHG/DSG FET 將保持關(guān)斷。 | B |
| SRP | 10 | 將向 SRP 施加高壓，導(dǎo)致 ESD 觸發(fā)并將該引腳鉗制在 4V 左右。大電流將從 VDD 流向 SRP，可能導(dǎo)致?lián)p壞/過熱。 | A |
| SRN | 11 | 將向 SRN 施加高壓，導(dǎo)致 ESD 觸發(fā)并將該引腳鉗制在 4V 左右。大電流將從 VDD 流向 SRN，可能導(dǎo)致?lián)p壞/過熱。 | A |
| DSG | 12 | 當(dāng) EN_DSG 變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，將有大電流從 VDD 流向 GND，可能對電流路徑中的元件造成損壞。 | A |
| CHG | 13 | CHG 引腳將（在內(nèi)部）鉗制在 20V，如果發(fā)生會拉低 CHG 電平的故障，大電流將從 CHG 流向地面，可能損壞電流路徑中的元件。 | A |
| LD | 14 | 負(fù)載檢測引腳將（在內(nèi)部）鉗制在 18V，將通過 LD 從 VDD 引出約 450μA。負(fù)載檢測功能將無法正常工作。 | B |
| LWPWR | 15 | 將向 LPWR 引腳施加高壓，導(dǎo)致 ESD 觸發(fā)并將該引腳鉗制在 4V 左右。大電流將從 VDD 流向 LPWR，可能導(dǎo)致?lián)p壞/過熱。 | A |
| CBI | 16 | 將向 CBI 引腳施加高壓，導(dǎo)致 ESD 觸發(fā)并將該引腳鉗制在 4V 左右。大電流將從 VDD 流向 CBI，可能導(dǎo)致?lián)p壞/過熱。 | A |
| OCDP | 17 | 將向 OCDP 引腳施加高壓，導(dǎo)致 ESD 觸發(fā)并將該引腳鉗制在 4V 左右。大電流將從 VDD 流向 OCDP，可能導(dǎo)致?lián)p壞/過熱。 | A |
| TS | 18 | 引腳上的過壓將導(dǎo)致 ESD 保護(hù)被激活，將電壓鉗制在約 5V。大電流將從 VDD 流過 TS 引腳，可能導(dǎo)致元件損壞和應(yīng)力過大。 | A |
| VTB | 19 | 引腳上的過壓將導(dǎo)致 ESD 保護(hù)被激活，將電壓鉗制在約 5V。大電流將從 VDD 流過 VTB 引腳，可能導(dǎo)致元件損壞和應(yīng)力過大。TS 引腳也可能通過分壓器電阻器出現(xiàn)高壓。 | A |
| CCFG | 20 | 引腳上的過壓將導(dǎo)致 ESD 保護(hù)被激活，將電壓鉗制在約 5V。大電流將從 VDD 流過 CCFG 引腳，可能導(dǎo)致元件損壞和應(yīng)力過大。 | A |
| CBO | 21 | 在堆疊配置中，頂部器件將無法驅(qū)動到低位以實(shí)現(xiàn)電芯平衡。頂部器件的電芯平衡將保持禁用狀態(tài)。 | B |
| PRES | 22 | 由于引腳對電源短路，器件將無法進(jìn)入休眠模式。 | B |
| CTRC | 23 | 充電 FET 將被禁用；器件將不會運(yùn)行。 | B |
| CTRD | 24 | 放電 FET 將被禁用； 器件將不會運(yùn)行。 | B |