[参考译文] TPS7A19：在热循环期间使用 MTTF 和 FIT

尊敬的 David：

我将查看您的问题、并在下一个工作日内回复您。

此致、

Nick

尊敬的 David：

您的计算对于 HTOL JEDEC 规范有效、不同之处在于我们通常使用 FIT 率与0.7eV 激活能量(而0.2FIT 率与0.7eV 激活能量)。 在这种情况 下、您的应用中的故障次数将是87600000 x 151.3 /(10^9)=一年中因高温使用而出现的13次故障。 由于这也是一种电流相对较高的应用场景、因此还应考虑电迁移导致的故障。 我已联系我们的设计团队、以提供电迁移导致的 FIT 率、当我有信息要分享时、我会告诉您。  

此致、

Nick

您好、Nick、

当您编写" 105C 热关断"时、您是指175C 吗？  热关断为175、因此预期行为是、在电流限制下运行、直到温度达到175C、然后冷却至150C、然后返回电流限制并再次加热。  如果105C 变为175C、我认为这是正确的。  否则、您能否解释105C 的来源？

还要确认-您是否说 FIT 为14？  或者故障总数是14？

尊敬的 David：

我相信这是要说105C、而不是175C。 提供这些假设的是运行 sims 的设计人员。 我认为目的是将 LDO 冷却至低于其在电流限制下运行时的温度所花费的时间包括在内。 我想这是一种因电迁移而获得 FIT 的标准方法。  

是的、电迁移导致的 FIT 为14、而不是总故障数。

此致、

Nick

在这种情况下、我不确定来自该场景的数据是否相关-该部件将在175和150之间循环、并且不会冷却至105。   

电迁移导致的 FIT -是否因温度而在 FIT 的基础上添加？  如果151.3基于 MTBF/FIT 工具正确、总故障率是否为151.3 + 14 = 165.3？  还是其他东西？

尊敬的 David：  

是的、这些是额外的故障、可以将故障率加在一起。 如果您希望我在175C 和150C 之间循环时由于电迁移而申请新的 FIT

此致、

Nick

是的、请-为了获得我们对175C 和150C 之间因短路而循环时预期故障率的最佳估计、需要做什么。

尊敬的 David：

在以下情况下、由于电迁移、请留出一些时间获取新的 FIT 编号：

• 1年、约为10、000小时
• 器件在175C 时处于电流限制的时间为50%
• 该器件在150C 下热关断的时间占50%

此致、

Nick

尊敬的 David：

当您认为先前的条件不能代表这种极端情况时、您是正确的。 时基故障为10e5、我在上一条评论中提到了上述条件。 在10公里时、这相当于在一年的运行过程中出现100%的故障。  

此致、

Nick

这更糟糕！  但这是有道理的。

您是否能够量化在这种情况下运行的单个单元的 MTTF？  基本而言、平均单位是否会在几分钟内失败？  或小时？  或天数？  我正在研究缓解这种情况的方法、但这有助于了解器件发生故障的速度。

我不确定我们如何为这种情况量化 MTTF。 我希望该器件能够在数小时内发生故障、因为我自己已经在过测试、其中一个器件会在一夜之内循环进入和退出热关断、并且它能够存活下来、但除此之外、我无法肯定地说它在这些条件下能够承受多长时间。  

好的、谢谢。  我的想法是监测输出电压是否存在短路-基本上是当输出降至某个相对较低的阈值以下时。  如果是这样、我会在输出再次打开之前关闭一段时间。  器件达到热限值需要几秒钟时间、因此我应该能够将其关闭并在这种情况发生之前让其冷却。  这基本上是断续模式保护、但在外部实现。  这听起来是否合理？  您以前是否看到过这样的做法、或者您是否有其他建议？  我应该提到的是、系统中有一个微控制器、我可以使用它来实现保护方案、它不需要完全模拟解决方案。

嗨、David、

我认为这将大大减少您实际看到的故障数量、因为这将更接近产生14 FIT 的情形。  

以下内容会怎么样？ 如果您有另一个可用的电源轨、则可以使用它在器件禁用时将 VOUT 保持在非零(但很小)电压。 当 LDO 位于时、电阻分压器仅充当两个电源的小负载。 这将使您能够在 LDO 被禁用时识别短路何时被移除、这是因为当短接至 GND 时、输出将处于0V、而当短路被移除时、输出将处于某些其他非零电压。 由于您必须避免使导通 FET 的体二极管正向偏置、因此容差需要一定程度的严格。 例如、如果您将电阻分压器设置为0.25V、则不会对体二极管正向偏置、您可以在禁用 LDO 的情况下区分短路和非短路。 我使用以下电阻值在 VOUT = 5V 时测试了这一点、另一个电源为7V、工作正常。

此致、

Nick

这很聪明！  如果 LDO 体二极管正向偏置、它仍然允许 Vin + VF 的电阻梯电压、对吧？  LDO 的输入电压始终存在、因此我应该能够将阶梯电压设置为高于0.25V。

我认为这两种方法都可以奏效。  如果我发现可以打开 LDO、检查 Vout 并将其关闭、在它变得太热之前、那么这可能只是正常的。

老实说、我对电阻梯并不记得很多、但 TPS7A19绝对最大 VOUT 是 VIN + 0.3V、因此只要您跟随、就不会有任何问题。