预测保护电路是否可能防止受监控电路内的潜在故障的系统及方法技术方案

一种方法包括：测量受监控电路的多个闭锁解除参数值，以生成数据。该多个闭锁解除参数值中的各闭锁解除参数值与受监控电路退出闭锁状态相关联。该方法还包括：基于该数据并且基于与受监控电路耦接的保护电路的一个或多个特征值来预测保护电路是否能够在特定的闭锁条件下防止在受监控电路内发生潜在故障。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及预测保护电路是否可能防止受监控电路内潜在故障的发生的系统及方法。可以在其中辐射可能引起高电流事件(high current event)的环境中使用集成电路和其它半导体器件。例如，在外部空间中或暴露于核辐射的环境中的集成电路可能会遇到通过高能粒子(例如与宇宙辐射或核辐射相关联的高能质子或离子)与集成电路的碰撞而造成的瞬时电压峰值或瞬时电流峰值(例如，高电流事件)。当该集成电路包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的电路时，这种碰撞可能会导致集成电路(或其组件，如运算放大器(运放))为“闭锁(latchup)”或进入闭锁状态。例如，响应于高电流事件，在闭锁期间由于集成电路的一部分作为集成电路的电源线之间的低阻抗路径(例如，短路)，因此由一个或多个电源提供给集成电路的电源可能会增大。如果集成电路保持在闭锁状态下较长的一段时间，则提供给该集成电路的所增大的电力可能导致在集成电路内发生潜在故障。潜在故障可能表示集成电路的损坏，其不会引起瞬时误差，因此很难检测这种损坏。例如，由于通过集成电路电流增大，集成电路的区域可能会融化，但是该集成电路可能直到之后都不能生成可检测的误差。因为集成电路可能不能足够快速地退出闭锁状态以避免发生潜在故障，因此，受控于闭锁的未受保护的集成电路可能不适用于受控于高电流事件的环境。防止在集成电路中的潜在故障的一个方法是将集成电路耦接至保护电路。虽然保护电路不能防止闭锁状态的发生，但是保护电路可以被配置为使集成电路经历闭锁状态，以在潜在故障发生之前退出闭锁。可设计保护电路，以使集成电路在阈值的时间段(例如，在集成电路的组件融化前)内退出闭锁。可选择保护电路的一个或多个特征值(诸如电阻器的电阻值和电容器的电容值)以防止或减少潜在故障的发生的可能性。预测保护电路是否可能防止潜在故障的发生的一种方法是在闭锁事件之后，执行集成电路上的破坏性物理分析。破坏性物理分析可以包括将集成电路分开，并研究在物理级别的集成电路，来确定受控于闭锁状态的集成电路的一部分的特性，例如通过该部分的物理电流路径、该部分的区域，以及与该部分有关的热量。然而，破坏性物理分析是一种不可逆的以及复杂的过程，并且因此可能是昂贵并费时的。
技术实现思路
在本文所公开的具体的实施方式提供了一种监控系统，被配置为预测在特定闭锁状态下，耦接至受监控电路(monitored circuit)的保护电路是否可能防止在受监控电路内的潜在故障的发生，而无需对受监控电路执行破坏性分析。可通过高电流事件引起闭锁状态，并且受监控电路可以响应于高电流事件(诸如瞬时电流或瞬时电压)而进入闭锁状态。当受监控电路进入闭锁状态时，受控于闭锁(例如，“闭锁结构”)的受监控电路的一部分可以作为受监控电路的电源线之间的低阻抗路径。由于该低阻抗路径，无保护的受监控电路可从一个或多个电源接收增大的电量，其引起在高电流事件期间在未保护的受监控电路内的潜在故障的发生。保护电路可以被耦接至受监控电路与一个或多个电源之间，以限制在高电流事件期间由一个或多个电源提供给受监控电路的电量。当闭锁结构两端的电压降至闭锁解除电压值时，或者当流经闭锁结构的电流降至闭锁解除电流值时，受监控电路可退出闭锁状态。保护电路可被设计成在潜在故障发生之前，限制由一个或多个电源提供给受监控电路的电量，使得闭锁结构的电压(或电流)降至闭锁解除电压(或电流)值。例如，可选择保护电路的一个或多个特征值(诸如，电阻器的电阻值或电容器的电容值)，因此保护电路在阈值时间期间内使电压或者电流降至闭锁解除参数值(例如，闭锁解除电压值或者闭锁解除电流值)，并且使受监控电路退出闭锁状态。当受监控电路在阈值时间期间内退出闭锁状态时(例如，由于保护电路的影响)，受监控电路不会经历潜在故障。为了预测特定的保护电路能够(或者可能能够)使特定的受监控电路在不发生潜在故障的情况下退出闭锁，监控系统可以测量受监控电路的多个闭锁解除参数值(例如，闭锁解除电压值和/或闭锁解除电流值)。例如，监控系统可以被配置为模拟引起-闭锁的事件(例如，高电流事件)，并且在模拟的引起-闭锁的事件期间测量通过受监控电路显示的对应的多个闭锁解除电压和/或电流值。监控系统还可被配置为在模拟的引起-闭锁事件的期间，控制监控电路的环境温度，并且控制由保护电路提供给受监控电路的电量。监控系统可确定所测量的闭锁解除参数值、环境温度，以及电量之间的关系。监控系统可基于该关系估测温度特征，其中，温度特征对应于在闭锁事件期间的闭锁结构的最大估测温度。如果该温度特征没有超过与潜在故障相关的阈值温度(例如，一个或多个电路组件的融化)，则监控系统输出保护电路可能防止在受监控电路中的闭锁情况下的潜在故障的指示。如果温度特征超过阈值温度，则监控系统可能输出保护电路不可能防止在闭锁情况下的潜在故障的指示，并且电路设计者会在重新模拟闭锁事件之前，调整保护电路的一个或多个设计参数。因此，监控系统可能启动保护电路的迭代设计-及-测试，直到预测了保护电路成功防止了在受监控电路中的潜在故障。在特定的实施方式中，方法包括：测量受监控电路的多个闭锁解除参数值，以生成数据。多个闭锁解除参数值的每个闭锁解除参数值是与退出闭锁状态的受监控电路相关。例如，每个闭锁解除参数值可对应于环境温度且对应于电量，并且当受监控电路的电压或者电流达到对应的闭锁解除参数值时，受监控电路可退出与特定的环境温度和特定的电量相关的闭锁状态。该方法还包括：基于数据并基于耦接至受监控电路的保护电路的一个或多个特征值，来预测在特定闭锁状态下，保护电路是否可能防止在受监控电路内潜在故障的发生。例如，在其中受监控电路受控于高电流事件并引起与该受监控电路相关的闭锁事件的情况下，监控系统可预测保护电路是否可能防止在受监控电路中的潜在故障的发生。在另一特定实施方式中，监控系统包括处理器和存储器。存储器存储指令，当由处理器执行该指令时，使处理器执行操作。该操作包括：测量受监控电路的多个闭锁解除参数值，以生成数据。多个闭锁解除参数值的每个闭锁解除参数值是与退出闭锁状态的受监控电路相关。该操作还包括：基于数据并基于耦接至受监控电路的保护电路的一个或多个特征值，来预测在特定闭锁状态下，保护电路是否可能防止在受监控电路内潜在故障的发生。在另一特定实施方式中，计算机可读存储设备存储指令，当由处理器执行该指令时，使处理器执行操作。该操作包括：测量受监控电路的多个闭锁解除参数值，以生成数据。多个闭锁解除参数值的每个闭锁解除参数值是与退出闭锁状态的受监控电路相关。该操作还包括：基于数据并基于耦接至受监控电路的保护电路的一个或多个特征值，来预测在特定闭锁状态下，保护电路是否可能防止在受监控电路内潜在故障的发生。可以在各种实施方式中独立实现所描述的特征、功能以及优势，或者在其它实施方式中组合地实现，参考以下说明和附图进一步公开了该特征、功能以及优势的细节。附图说明图1是示出了预测保护电路是否可能防止受监控电路内潜在故障的发生的系统的特定的实施方式的框图；图2是示出与由保护电路提供给受监控电路的不同的电量相关的受监控电路的电压和电流的测量结果的两幅图的示图；图3是示出与由保护电路提供给受监控电路的不同的电量相关的受监控电路的闭锁解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：测量(402)受监控电路(130)的多个闭锁解除参数值(110)以生成数据，其中，所述多个闭锁解除参数值中的各闭锁解除参数值与所述受监控电路退出闭锁状态相关联；并且基于所述数据并且基于耦接至所述受监控电路的保护电路的一个或多个特征值(120，542)来预测(404)所述保护电路是否能够在特定闭锁状态下防止在所述受监控电路内潜在故障的发生。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.07 US 14/201,4201.一种方法，包括：测量(402)受监控电路(130)的多个闭锁解除参数值(110)以生成数据，其中，所述多个闭锁解除参数值中的各闭锁解除参数值与所述受监控电路退出闭锁状态相关联；并且基于所述数据并且基于耦接至所述受监控电路的保护电路的一个或多个特征值(120，542)来预测(404)所述保护电路是否能够在特定闭锁状态下防止在所述受监控电路内潜在故障的发生。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个闭锁解除参数值(538)包括与所述受监控电路的不同环境温度相关联并且与不同电量相关联的多个闭锁解除电压值(110，302，304)。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个闭锁解除参数值包括与所述受监控电路的不同环境温度相关联并且与不同电量相关联的多个闭锁解除电流值(110)。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于所述数据并且基于由所述保护电路提供给所述受监控电路的电量来估测(406)与所述受监控电路的一部分相关联的温度特征，其中，所述电量基于所述保护电路的所述一个或多个特征值；并且比较(408)所述温度特征与阈值温度。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述一个或多个特征值包括所述保护电路的电阻器的电阻值、所述保护电路的电容器的电容值或者它们的组合。6.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：响应于确定所述温度特征超过了所述阈值温度而预测(410)所述保护电路不能够防止所述潜在故障的发生。7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述温度特征是所述受监控电路的一部分的最大估测温度。8.根据权利要求4所述的方法，其中，基于所述受监控电路的最大操作环境温度以及提供给所述受监控电路的每电力单位的热量上升来估测所述温度特征。9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于所述保护电路不能够防止在所述受监控电路内的所述潜在故障的发生的预测来调整(412)所述保护电路的所述一个或多个特征值，其中，所述保护电路的所述一个或多个特征值包括电阻器的电阻值、电容器的电容值或者它们的组合。10.一种监控系统，包括：处理器(104)；以及存储指令的存储器(106)，当由所述处理器执行所述指令时使所述处理器执行包括以下步骤的操作：测量(402)受监控电路(130)的多个闭锁解除参数值(110)以生成数据，其中，所述多个闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯·切斯纳特，安东尼·C·勒，玛丽安娜·杜利，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US