ZHCSQL9 September 2021 LM25149-Q1

4 引腳失效模式分析（引腳 FMA）

本章節介紹了 LM25149-Q1 引腳的失效模式分析 (FMA)。本文檔所涉及的失效模式包括各個引腳的典型失效場景：

引腳對地短路（請參閱表 4-2）
引腳開路（請參閱表 4-3）
引腳對鄰近引腳短路（請參閱表 4-4）
引腳對電源短路（請參閱表 4-5）

根據表 4-1 中的失效影響分類，表 4-2 至表 4-5 還說明了這些引腳狀況如何影響器件。

表 4-1 TI 對失效影響的分類

類別	失效影響
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 顯示了 LM25149-Q1 引腳圖。有關器件引腳的詳細說明，請參閱 LM25149-Q1 數據表中的引腳配置和功能 章節。

圖 4-1 引腳圖

以下述是本章節針對引腳 FMA 的使用假設和器件配置：

采用了符合 LM25149-Q1 數據表要求的應用電路
- PG 上拉到 VOUT

表 4-2 器件引腳對地短路的引腳 FMA

引腳名稱	引腳編號	對潛在失效影響的說明	失效影響的類別
AVSS	1	AVSS 為接地端。VOUT = 預期的 VOUT	D
INJ	2	有源 EMI 濾波將不起作用，但穩壓器將繼續調節。VOUT = 預期的 VOUT	C
CNFG	3	有源 EMI 濾波將被禁用。VOUT 不受影響	C
RT	4	VOUT 將嘗試以最大 f_SW 進行調節，從而導致最大功耗。	B
EXTCOMP	5	VOUT = 0V	B
FB	6	內部 FB 模式，VOUT = 預期的 VOUT	D
FB	6	外部 FB 模式，VOUT = VIN	A
AGND	7	AGND 為 GND。VOUT = 預期的 VOUT	D
VDDA	8	VOUT = 0V，無開關操作，負載 VCC 輸出	B
VCC	9	VOUT = 0V，無開關操作，負載 VCC 輸出	B
PGND	10	PGND 為 GND。VOUT = 預期的 VOUT	D
LO	11	VOUT = 0V，VCC 穩壓器加載到電流限制	B
VIN	12	VOUT = 0V	B
HO	13	VOUT = 0V，VCC 穩壓器加載到電流限制	B
SW	14	VOUT = 0V。高側 FET 從 VIN 到 GND 短路。	A
CBOOT	15	VOUT = 0，VCC 穩壓器加載到電流限制	B
VCCX	16	VOUT = 預期的 VOUT。內部 VCC 穩壓器提供偏置電壓。	C
PG	17	如果是單相，PG 對運行無影響。VOUT = 預期的 VOUT	C
PG	17	如果是交錯初級模式，次級檢測不到時鐘輸入，并將關閉。次級相被禁用，初級相可以限制電流。	B
PFM/SYNC	18	VOUT = 預期的 VOUT。沒有同步可用，LM25149-Q1 將處于 FPWM 模式。	C
EN	19	VOUT = 0V。LM25149-Q1 進入關斷狀態。	C
ISNS+	20	VOUT = 0V；HO 損壞	A
VOUT	21	VOUT = 0V。達到電流限制，出現斷續模式。	B
AEFVDDA	22	AEFVDDA = VCC。VCC 短路且 VOUT = 0V。VCC 已加載	B
SEN	23	有源 EMI 濾波將不起作用，但穩壓器將繼續調節。VOUT = 預期的 VOUT	B
REFAGND	24	REFAGND 為接地端。VOUT = 預期的 VOUT	D

表 4-3 器件引腳開路的引腳 FMA

引腳名稱	引腳編號	對潛在失效影響的說明	失效影響的類別
AVSS	1	有源 EMI 濾波將不起作用，但穩壓器將繼續調節。VOUT = 預期的 VOUT	C
INJ	2	有源 EMI 濾波將不起作用，但穩壓器將繼續調節。VOUT = 預期的 VOUT	C
CNFG	3	VOUT 將繼續正常運行。CNFG 在啟動期間使用并啟用 AEF。	C
RT	4	RT 將調節至 500mV，但內部振蕩器將不起作用。	B
EXTCOMP	5	VOUT 將發生振蕩。如果 VOUT 振蕩至 VIN，則在 VIN > 60V 時可能會發生損壞。	A
FB	6	內部 FB 模式，VOUT = 預期的 VOUT	D
FB	6	外部 FB 模式，VOUT = VIN	A
AGND	7	VOUT 不確定。	B
VDDA	8	抗噪性能差	C
VCC	9	VOUT = 0V	B
PGND	10	VOUT = 0V	B
LO	11	VOUT = 預期的 VOUT，效率降低	C
VIN	12	VOUT = 0V	C
HO	13	如果在 HO 到 SW 有電壓的情況下打開 HO，那么高側 FET 將永遠不會關閉。VOUT = VIN	A
SW	14	VOUT 不確定。CBOOT 浮動軌沒有參考實際的 SW 節點。VOUT = VIN	A
CBOOT	15	VOUT = 0V	B
VCCX	16	VCCX 通過弱下拉保持接地。VOUT = 預期的 VOUT	D
PG	17	如果是單相，PG 對運行無影響。VOUT = 預期的 VOUT	C
PG	17	如果是交錯初級模式，次級將檢測不到時鐘輸入，并將關閉。初級相被禁用次級相可以限制電流。	B
PFM/SYNC	18	VOUT = 預期的 VOUT	D
EN	19	VOUT = 預期的 VOUT	D
ISNS+	20	OPEN ISNS+ 引腳將阻止電流限制并導致 VOUT 振蕩。	A
VOUT	21	VOUT = 0V	B
AEFVDDA	22	有源 EMI 濾波將無法正常工作。	C
SEN	23	有源 EMI 濾波將無法正常工作。	C
REFAGND	24	有源 EMI 濾波將無法正常工作。	C

表 4-4 器件引腳對鄰近引腳短路的引腳 FMA

引腳名稱	引腳編號	短路至	對潛在失效影響的說明	失效影響的類別
AVSS	1	INJ	有源 EMI 濾波將無法正常工作。VOUT = 預期的 VOUT	C
INJ	2	CNFG	有源 EMI 濾波將無法正常工作。VOUT = 預期的 VOUT	C
CNFG	3	RT	VOUT = 預期的 VOUT，開關操作不穩定	B
RT	4	EXTCOMP	由于內部 RT 的鉗位，COMP 無法向下調節。	B
EXTCOMP	5	FB	外部 FB 模式：COMP 將調節至 0.8V，輸出將不受調節。VOUT = 任何電壓	B
EXTCOMP	5	FB	內部 FB 模式：COMP 將上升到 VDD。VOUT = VIN	A
FB	6	AGND	外部 FB 模式：VOUT = VIN	A
FB	6	AGND	內部 FB 模式：VOUT = 預期的 VOUT	D
AGND	7	VDDA	VDDA 將接地。VOUT = 0V	B
VDDA	8	VCC	VOUT = 預期的 VOUT	D
VCC	9	PGND	VCC 將接地。VOUT = 0V	B
PGND	10	LO	VOUT = 0V。VCC 由 LO 驅動器加載。	B
LO	11	VIN	VOUT = 0V。如果 VIN > 6.5V，驅動器將損壞。	A
VIN	12	HO	VOUT = VIN	A
HO	13	SW	VOUT = 0V	B
SW	14	CBOOT	VOUT = 0V	B
CBOOT	15	VCCX	VOUT < 5V	A
VCCX	16	PG	PG 下拉可能會損壞。VOUT = 預期的 VOUT	A
PG	17	PFM/SYNC	VOUT = 預期的 VOUT	C
PFM/SYNC	18	EN	VOUT = 預期的 VOUT	A
EN	19	ISNS+	EN 的額定電壓較高。如果 VOUT > 1V，VOUT = 預期的 VOUT。如果 VOUT < 1V，則器件被禁用。	B
ISNS+	20	VOUT	由于電流限制電阻器將被短路，電流限制被禁用。由于電流模式反饋短路，VOUT 無法調節。	A
VOUT	21	AEFVDDA	如果 VOUT > 6.5V，有源 EMI 濾波將不起作用并且會發生損壞。VOUT = 預期的 VOUT	A
AEFVDDA	22	SEN	有源 EMI 濾波將無法正常工作。VOUT = 預期的 VOUT	C
SEN	23	REFAGND	有源 EMI 濾波將無法正常工作。VOUT = 預期的 VOUT	C
REFAGND	24	AVSS	無影響	D

表 4-5 器件引腳短路到 VIN 的引腳 FMA

引腳名稱	引腳編號	對潛在失效影響的說明	失效影響的類別
AVSS	1	有源 EMI 濾波將無法正常工作，VIN 電流較高	A
INJ	2	有源 EMI 濾波將無法正常工作，VIN 電流較高	A
CNFG	3	VOUT = VIN	A
RT	4	VOUT = 0V；VIN 電流較高	A
EXTCOMP	5	這將使 VDDA 升至 VIN。VOUT = VIN。	A
FB	6	這將使 VDDA 升至 VIN。VOUT = VIN	A
AGND	7	VOUT = VIN；VIN 電流較高	A
VDDA	8	如果 VIN < 6.5V，VOUT = 預期的 VOUT	D
VDDA	8	如果 VIN > 6.5V，則超過了最大額定值且 VDDA 損壞。	A
VCC	9	如果 VIN < 6.5V，VOUT = 預期的 VOUT	D
VCC	9	如果 VIN > 6.5V，則超過了最大額定值且 VCC 損壞。	A
PGND	10	VOUT = VIN；VIN 電流較高	A
LO	11	對于 VIN < 6.5V，VOUT = 0；VIN 的電流過剩	B
LO	11	如果 VIN > 6.5V，則超過了最大額定值且引腳 LO 損壞。	A
VIN	12	不適用	D
HO	13	如果 VIN < 6.5V，VOUT = 壓降低于 VIN，沒有開關操作，VIN 的電流過剩	B
HO	13	如果 VIN > 6.5V，則超過了最大額定值且 HO 損壞，VOUT = VIN	A
SW	14	VOUT = VIN，VIN 的電流過剩。LO 開啟并與 VIN 短路。	A
CBOOT	15	如果 VIN < 6.5V，VOUT = 預期的 VOUT，開關操作不穩定	B
CBOOT	15	如果 VIN > 6.5V，則超過了最大額定值且 CBOOT 引腳損壞，HO 損壞。VOUT = VIN	A
VCCX	16	如果 VCCX = VOUT，則對于 VIN < 6.5V，VOUT = VIN	B
VCCX	16	如果 VIN > 6.5V，則超過了最大額定值且 VCCX 損壞。	A
PG	17	如果 VIN < 6.5V，VOUT = 預期的 VOUT，PG 強制拉高	B
PG	17	如果 VIN > 6.5V，則超過了最大額定值且 PG 損毀。	A
PFM/SYNC	18	如果 PFM = GND，VOUT = 0V，VIN 的電流過剩	B
		如果 PFM = VDDA 且 VIN < 6.5V，則 VOUT = 預期的 VOUT 且開關操作不穩定。	B
		如果 VIN > 6.5V，則超過了最大額定值且 PFM 損壞。VOUT = 預期的 VOUT	A
EN	19	該器件將始終處于運行狀態。VOUT = 預期的 VOUT	C
ISNS+	20	如果 VIN < 60V，VOUT = VIN	B
ISNS+	20	如果 VIN > 60V，則超過了最大額定值且 CS 損壞。	A
VOUT	21	如果 VIN < 60V，VOUT = VIN	B
VOUT	21	如果 VIN > 60V，則超過了最大額定值且 CS 損壞。	A
AEFVDDA	22	有源 EMI 濾波將無法正常工作，VIN 電流較高	A
SEN	23	有源 EMI 濾波將無法正常工作，VIN 電流較高	A
REFAGND	24	有源 EMI 濾波將無法正常工作，VIN 電流較高	A