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FMEDA与失效率分析.docx
资料介绍
FMEDA与失效率分析
一、引言
FMEDA是功能安全硬件开发中最核心的量化分析方法。它系统性地分析每个硬件组件的每种失效模式,计算每种模式下的失效率,评估安全机制的诊断覆盖率,最终量化系统整体的随机硬件失效率是否满足安全目标的要求。FMEDA的输出是功能安全案例中论证"系统的随机硬件失效风险在可接受范围内"的关键证据。
二、FMEDA的分析流程
组件清单建立。 将所有影响安全功能的硬件组件纳入分析清单。每颗电阻、电容、芯片、连接器都被列入组件清单,并标注其型号、数量和工作应力参数。
失效模式识别。 对每个组件列出其所有相关的失效模式。MLCC电容的失效模式包括短路和开路和容值漂移。晶振的失效模式包括停振、频率漂移。每种失效模式都需要评估其对安全功能的影响。
失效率分配。 为每个组件的每种失效模式分配对应的失效率数值。总失效率从可靠性和IEC 62380等标准手册中查询组件在参考温度下的基础失效率,再根据实际工作条件应用温度加速因子和电压加速因子进行修正。修正后的失效率按照比例分配到各失效模式上。
诊断措施评估。 评估系统设计中的安全机制对每种失效模式的诊断能力。ECC可以对DRAM的单比特翻转进行纠正并将不可纠正的双比特错误报告给系统。电压监控电路可以对电源故障进行检测。每种安全机制的评估参数包括诊断覆盖率与故障检测时间。
失效率汇总。 将所有组件各失效模式的残余失效率汇总为系统的总失效率。残余失效率等于不可检测的区域覆盖率合并后的综合失效率。系统的总单点故障失效率需要满足目标值。
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