在工業(yè)自動化、汽車電子等對安全性要求極高的應(yīng)用中，功能安全標(biāo)準(zhǔn)IEC 61508已成為關(guān)鍵設(shè)計依據(jù)。按照該標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的功能安全器件，不僅具備明確的安全失效分?jǐn)?shù)（SFF）和未檢測到的危險故障率（λDU）指標(biāo)，還通過集成片上診斷機制顯著提升了系統(tǒng)的整體可靠性，尤其在平均失效概率（PFDavg）和每小時失效概率（PFH）方面表現(xiàn)突出。

ADI代理授權(quán)、原廠貨源 - 深圳市中芯巨能電子有限公司將以以ADI旗下的MAX42500為例，這款高度集成的模擬前端芯片專為滿足IEC 61508 SIL等級要求而設(shè)計，集成了多個功能模塊與引腳，并內(nèi)置診斷機制，可有效識別可能影響系統(tǒng)運行的隨機硬件故障。相比不具備此類診斷能力的傳統(tǒng)器件，MAX42500能夠大幅降低未被檢測到的危險故障概率，從而提高系統(tǒng)的功能安全水平。如需MAX42500產(chǎn)品規(guī)格書、樣片測試、采購、BOM配單等需求，請加客服微信：13310830171。

從圖1所示的功能框圖可見，MAX42500不僅整合了電源監(jiān)控、信號調(diào)理、接口通信等核心模塊，其診斷架構(gòu)也覆蓋了各個關(guān)鍵子系統(tǒng)，確保故障能被及時識別并處理。這種設(shè)計理念延續(xù)了第一部分中提到的高性能電壓監(jiān)控器（如電源監(jiān)視器）在改善故障檢測、提升系統(tǒng)完整性方面的優(yōu)勢。

圖1

功能安全指標(biāo)優(yōu)化：PFH預(yù)算分配示例分析

圖2展示了一個符合IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)的安全相關(guān)系統(tǒng)中的典型PFH預(yù)算分配情況。可以看出，在采用具備高診斷覆蓋率的合規(guī)器件后，未檢測到的危險故障比例顯著下降，這直接帶來了兩個好處：

圖2

系統(tǒng)整體PFH值更低，即單位時間內(nèi)發(fā)生危險失效的概率更小；

其他子系統(tǒng)可獲得更高的PFH配額，為系統(tǒng)設(shè)計提供了更大的靈活性。

這一特性對于構(gòu)建復(fù)雜的安全相關(guān)系統(tǒng)尤為重要，尤其是在非冗余架構(gòu)中，合理配置診斷型IC有助于實現(xiàn)更高層級的安全目標(biāo)（如SIL-2或SIL-3）。

IEC 61508修訂版趨勢：診斷要求將更加嚴(yán)格

當(dāng)前版本的IEC 61508:2010并未強制要求非冗余系統(tǒng)必須使用診斷功能，也不強制規(guī)定診斷電路需具備特定系統(tǒng)能力（SC）。然而，即將發(fā)布的修訂版本預(yù)計將引入多項重要變更，包括：

明確指出：除非IC是按照IEC 61508開發(fā)，否則不建議依賴片內(nèi)診斷來檢測同一芯片上的故障；

引入與ISO 26262（汽車功能安全標(biāo)準(zhǔn)）一致的潛在故障指標(biāo)要求；

對診斷功能提出具體的SFF要求；

規(guī)定診斷電路的系統(tǒng)能力等級應(yīng)匹配所支持的安全功能等級。

這些變化意味著未來的設(shè)計將更依賴于真正符合IEC 61500標(biāo)準(zhǔn)的器件。因此，選擇像MAX42500這樣基于IEC 61508開發(fā)、具備完整診斷能力的IC，不僅能幫助當(dāng)前項目達到功能安全目標(biāo)，還能提前適配新標(biāo)準(zhǔn)帶來的技術(shù)挑戰(zhàn)。

隨著IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)不斷演進，工程師在選型時不僅要關(guān)注基本性能參數(shù)，還需重點評估器件是否具備完善的診斷機制、是否符合標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)流程。采用具備SFF、λDU指標(biāo)明確且集成診斷功能的IC，將成為提升系統(tǒng)安全性、簡化認證流程、適應(yīng)未來標(biāo)準(zhǔn)升級的關(guān)鍵策略。