汽車應(yīng)用中，我們不時會碰到短路故障，一旦發(fā)生，許多電子應(yīng)用將會失效，給車輛帶來風(fēng)險。今天讓我們來介紹一下汽車應(yīng)用中的短路故障的主要原因及應(yīng)對方法。

1，汽車應(yīng)用中短路故障有哪些挑戰(zhàn)？

汽車智能功率開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)之一是可實(shí)現(xiàn)內(nèi)置保護(hù)。集成保護(hù)功能可在器件出現(xiàn)故障時避免損壞集成電路。然而，這些故障通常會超出智能功率開關(guān)的正常運(yùn)行范圍，在很多情況下，甚至超出了最大額定值。超出正常工作條件下產(chǎn)生的應(yīng)力對智能功率器件的整體可靠性有明顯影響。因此，確定故障產(chǎn)生的條件對器件使用壽命的影響至關(guān)重要。

通過狀態(tài)反饋信號，微處理器會發(fā)生反應(yīng)并關(guān)閉受影響的通道。但是，狀態(tài)引腳報告故障狀態(tài)后，永久關(guān)閉智能功率開關(guān)并不是最好的做法。電子控制單元(ECU)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是在任何情況下均能保持最大的功能性。因此，最常見的做法是重新打開短接開關(guān)，即使微處理器已經(jīng)確認(rèn)了短路。這樣做是為了恢復(fù)應(yīng)用功能，例如：間歇性短路或短路修理/消除的情況。

一個典型的例子，微處理器可以在故障濾波時間后對狀態(tài)信號進(jìn)行響應(yīng)，然后停止輸出幾秒鐘，再重試。當(dāng)開關(guān)被完全停用或一個外部事件發(fā)生時，如檢查后的復(fù)位，該過程可以被重復(fù)多次。電子控制單元(ECU)固件中實(shí)現(xiàn)重試過程的具體方式被稱為重試策略。這一策略和汽車實(shí)際應(yīng)用，如點(diǎn)火或服務(wù)間隔，都是決定器件使用壽命的因素。

2，在短路故障中需要考慮哪些電氣參數(shù)？

如若發(fā)生短路，智能功率開關(guān)所接觸應(yīng)力的大小取決于一些特定應(yīng)用參數(shù)，如：

?電池電壓 Vbat

?初級阻抗Rsupply 和Lsupply

?次級阻抗Rshort 和Lshort （智能功率開關(guān)和短路間的阻抗）

?輸入端控制模式（控制器診斷和重試策略）

?環(huán)境溫度Tamb

?冷卻條件，例如，PCB布局

要應(yīng)對這樣的短路故障挑戰(zhàn)必需要有一個好的智能高邊開關(guān)。

3，一個好的智能高邊開關(guān)需要具備怎樣的特點(diǎn)？

1）可自動重啟的智能開關(guān)

對可自動重啟的智能開關(guān)比如說PROFET+2 BTS7008-1EPA來說，一旦器件達(dá)到過溫檢測閾值，自動重啟的器件便會停止輸出，然后會基于器件的熱關(guān)斷的溫度遲滯特性進(jìn)行“切換”操作。熱切換會一直持續(xù)到輸入信號發(fā)出通道關(guān)閉命令或者內(nèi)部計(jì)數(shù)器達(dá)到最大值為止。因此，如在發(fā)生短路時，自動重啟器件一直處于導(dǎo)通狀態(tài)的話，該器件會繼續(xù)其“切換”操作。一般按照汽車應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q100-012進(jìn)行相應(yīng)的低溫重復(fù)性短路-長脈沖測試來保證相應(yīng)的短路耐受性。通過使器件保持導(dǎo)通,短路發(fā)生在輸出端的情況下來模似這種情況。自動重啟會導(dǎo)致不斷的關(guān)閉和重啟的切換，重啟的頻率主要由待測器件（DUT）本身的特性所決定。直到故障濾波時間結(jié)束和輸入信號指示器件關(guān)閉這種切換。將固定故障濾波時間選為300ms，這是與實(shí)際應(yīng)用相關(guān)的最長等待時間，之后，汽車應(yīng)用中的微處理器會關(guān)閉報錯的器件。

2）可鎖存關(guān)閉的智能開關(guān)

對鎖存關(guān)閉的智能開關(guān)比如說PROFET+2 BTS7008-1EPP來說，與自動重啟器件不同，一旦故障被檢測到，鎖存器件會立即關(guān)閉。微處理器通過關(guān)閉輸入信號或清除故障標(biāo)記啟動復(fù)位之前，該器件會一直處于鎖存關(guān)閉狀態(tài)。待測器件（DUT）不會在短路關(guān)閉后自動重啟，而是在通過外部信號被重新激活之前，它都會始終保持在關(guān)閉狀態(tài)。一般按照汽車應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q100-012進(jìn)行相應(yīng)的低溫重復(fù)性短路-短脈沖測試來保證相應(yīng)的短路耐受性。在此測試中導(dǎo)通時間通常為10毫秒。

綜上所述，我們簡單介紹了怎樣應(yīng)對汽車應(yīng)用中短路故障的挑戰(zhàn)，以及智能高邊開關(guān)的短路耐受特性驗(yàn)證方法。希望以上介紹能夠?qū)Υ蠹伊私庀嚓P(guān)產(chǎn)品有所幫助。