Utiliser les notes d’application de sécurité pour les conceptions de sécurité [Partie 1]

Bryan Angelo Borres, Senior Functional Safety Engineer

Le portefeuille de sécurité fonctionnelle (FS) industrielle d’Analog Devices inclut des composants FS dont les notes d’application de sécurité sont publiées sur leurs pages produits. Ces notes fournissent des informations de sécurité fonctionnelle concernant le composant, comme le taux de défaillance, la répartition par mode de défaillance ainsi que l’analyse des modes de défaillance et de leurs effets (FMEA) relatifs aux broches. Elles permettent aux intégrateurs système d’accéder facilement à des informations importantes qui leur sont utiles pour la partie de la conception système liée à la sécurité. C’est pourquoi la première partie de cette série décrit les vérifications recommandées aux intégrateurs système avant d’utiliser la note d’application de sécurité d’un composant.

La série Know Your Safety Application Notes sécurité1,2,3 d’Analog Devices offre une vue d’ensemble des notes d’application de sécurité des circuits intégrés de sécurité fonctionnelle ADI — dispositifs non conformes en matière de sécurité fonctionnelle ou produits standard recommandés pour des applications FS en raison de leurs fonctionnalités, caractéristiques et expérience utilisateur étendue. Comme le montre la figure 1, les notes d’application de sécurité d’ADI décrivent en détail le processus de développement d’un composant, ses prévisions de défaillance calculées à partir de trois méthodes de prévision de fiabilité, la répartition par mode de défaillance en termes de fonctionnalité système du circuit intégré, et l’analyse des modes de défaillance des broches et de leurs effets (FMEA), qui couvre les défaillances de type short-to-supply, short-to-ground, short-to-adjacent pins et open-pin.

Cette deuxième série d’articles sur les notes d’application de sécurité d’ADI a pour but d’aider les intégrateurs système à bien les exploiter dans leurs analyses de sécurité technique. Cette première partie décrit en outre les étapes à suivre lorsqu’ils utilisent une note d’application de sécurité pour leur composant ADI.

Vérifier les conditions utilisées pour les prévisions de fiabilité

Les notes d’application de sécurité d’ADI fournissent des prévisions de fiabilité basées sur trois méthodes : le taux de défaillance calculé à l’aide de la norme SN29500, l’IEC 62380 et l’équation d’Arrhenius en utilisant des données HTOL (durée de vie à haute température). Pour chaque méthode de prévision de fiabilité indiquée sur la figure 2, il existe des notes dans les tableaux résumant le taux de défaillance calculé pour montrer les conditions utilisées. Il s’agit notamment des informations suivantes : profil de mission, tension de service, dissipation de puissance, spécification thermique selon le boîtier utilisé, le niveau de confiance dans le cas de l’Arrhenius HTOL, ainsi que d’autres données requises sur la méthode de prévision de fiabilité, qui peuvent être extraites de la fiche technique d’un produit, et d’autres données de conception telles que la densité d’intégration, la structure technologique, etc. Ces informations sont mises à la disposition des intégrateurs système familiers avec les prévisions de fiabilité pour leur permettre de recalculer les taux de défaillance d’un circuit intégré à leur convenance lorsque les conditions de fonctionnement prises en compte dans les premiers calculs sont différentes. La Partie 1 de la série Know Your Safety Application Notes indique où trouver la base de données de fiabilité et comment modifier le niveau de confiance d’une prévision de fiabilité. Si les conditions utilisées sont similaires et que les conditions supposées sont directement applicables, les intégrateurs système peuvent aisément utiliser les données de prévision de fiabilité de la note d’application de sécurité.

Vérifier les conditions utilisées pour la répartition par mode de défaillance (FMD)

En plus de la fonctionnalité du système, la section FMD d’une note d’application de sécurité ADI indique également le circuit d’application supposé (voir la figure 3). Il est important que les intégrateurs système vérifient également si le circuit intégré utilisé dans leur application est similaire au circuit d’application pris en compte. Si ce n’est pas le cas, il peut être nécessaire de modifier l’analyse. Par exemple, en regardant la figure 3, vous constaterez peut-être que vous n’utilisez que quatre des six canaux LTC2933.

Vérifier les conditions utilisées pour l’analyse des modes de défaillance des broches et de leurs effets (FMEA)

Comme le montre la figure 4, la section FMEA montre le boîtier du composant, la configuration supposée du dispositif, ainsi que les tableaux présentant l’analyse. Les intégrateurs système doivent veiller à utiliser un brochage et une configuration du dispositif similaires à ceux du circuit d’application supposé, de façon à pouvoir utiliser ce type d’analyse dans leur conception.

Dans certains cas, des diagnostics supplémentaires ou d’autres mesures de sécurité qui n’ont pas été pris en compte dans l’analyse d’ADI peuvent être mis à disposition au niveau du système.

Activités post-vérifications

Après les vérifications requises pour la note d’application de sécurité, les intégrateurs système peuvent conclure soit que les informations sont directement applicables, soit que des modifications sont nécessaires. Dans ce dernier cas, ils peuvent joindre ADI via ses canaux de support.

Conclusion

En résumé, les notes d’application de sécurité des circuits intégrés FS d’ADI constituent une ressource essentielle pour les intégrateurs système, car elles leur apportent des données de fiabilité granulaires et les analyses de défaillance nécessaires pour la conception de sécurité fonctionnelle. Toutefois, l’efficacité de ces documents dépend de la rigueur du processus de vérification suivi par les intégrateurs pour s’assurer que les profils de mission, les circuits d’application et les configurations de broches pris en compte dans les notes correspondent aux exigences de leur propre système. En confirmant ces conditions (ou en faisant appel à l’assistance technique d’ADI en cas de divergences), les ingénieurs peuvent contribuer à garantir l’exactitude et la fiabilité des taux de défaillance et des données de répartition par mode de défaillance, ce qui conduit ensuite à des systèmes de sécurité industriels plus fiables.

Références

• 1Bryan Borres. « Know Your Safety Application Notes—Part 1: Failure Rates. » Analog Devices, Inc., août 2025.
• 2Bryan Borres. « Know Your Safety Application Notes—Part 2: Failure Mode Distribution. » Analog Dialogue, Vol. 59, octobre 2025.
• 3Bryan Borres. « Know Your Safety Application Notes—Part 3: Pin FMEA. » Analog Devices, Inc., novembre 2025.

À propos de l’auteur

Bryan Angelo Borres est ingénieur en sécurité fonctionnelle certifié TÜV, et il travaille essentiellement sur la sécurité fonctionnelle industrielle. En qualité d’ingénieur en applications de puissance, il aide les concepteurs de composants et les intégrateurs système à créer des produits de puissance conformes aux normes de sécurité fonctionnelle telles que l’IEC 61508. Bryan est membre de l’IEC National Committee des Philippines (IEC TC65/SC65A) et de l’IEEE Functional Safety Standards Committee. Il est également titulaire d’un diplôme postuniversitaire en électronique de puissance et dispose de plus de sept ans d’une solide expérience en conception de systèmes électroniques de puissance robustes et efficaces.

Source : com-trail.fr