納芯微發(fā)布車規(guī)級8通道可配高低邊驅(qū)動NSD56xxx-Q1系列,兼具高集成與靈活配置
納芯微近日宣布正式推出車規(guī)級8通道可配高低邊驅(qū)動系列芯片——NSD56080、NSD56602、NSD56620與NSD56242,工作電壓范圍覆蓋4.5V~28V(輸出內(nèi)部鉗位39V),每通道驅(qū)動電流330mA(所有通道ON),適合驅(qū)動汽車電子的繼電器、LED、燈泡及電機等各類型感性容性負(fù)載。
該系列產(chǎn)品以高集成度、靈活配置和智能驅(qū)動及診斷為核心優(yōu)勢,相比已量產(chǎn)的8通道低邊驅(qū)動NSD56008,新增加PWM自動發(fā)生器、On-State負(fù)載開路診斷和Bulb Inrush Mode等功能,可幫助客戶節(jié)省MCU資源、降低系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜度和成本、縮小板級尺寸,進一步提升設(shè)計靈活性與整體性能。

一芯多能:內(nèi)置PWM自動發(fā)生器,兩路輸入支持Limp Home,節(jié)省MCU資源
NSD56xxx-Q1系列芯片內(nèi)置兩個獨立的PWM自動發(fā)生器,可配置PWM頻率與占空比,并可映射到任意輸出端口。通過與兩路輸入(亦可映射到任意輸出端口)配合,最多可輸出4路獨立的不同頻率與占空比的PWM信號,直接節(jié)省兩路MCU的PWM口及軟件資源,簡化控制邏輯,提升系統(tǒng)響應(yīng)效率。
當(dāng)系統(tǒng)檢測到異常而進入跛行模式(Limp Home)時,NSD56xxx-Q1系列芯片可實現(xiàn)8通道選擇性關(guān)閉,僅保留2路映射通道來維持繼電器、制動泵等關(guān)鍵安全負(fù)載持續(xù)運行,提升整車與系統(tǒng)的安全可靠性。

圖1 Input Mapping
智能診斷:雙模式開路檢測,簡化系統(tǒng)設(shè)計
NSD56xxx-Q1系列芯片支持OFF-State與ON-State雙模式負(fù)載開路診斷(OLD),可在輸出關(guān)閉或打開狀態(tài)下精確檢測負(fù)載連接狀態(tài),顯著提升系統(tǒng)自診斷能力。
OFF-State OLD通過開啟每通道的診斷電流源并比較輸出端口電壓,來檢測負(fù)載開路。而新引入的ON-State OLD(僅適用于高邊及配置為高邊的通道),則是通過檢測實際負(fù)載電流和輸出端口電壓來診斷,避免了OFF-State OLD因內(nèi)部電流源而造成LED負(fù)載微亮這一異?,F(xiàn)象。
同時,ON-State OLD既可直接選定通道來診斷,也可以對所有高邊通道進行l(wèi)oop診斷,并能夠用一幀報文來讀取所有通道的診斷信息,從而簡化系統(tǒng)設(shè)計、降低MCU負(fù)荷,讓整機診斷更高效、更可靠。
支持BIM模式:高效驅(qū)動多種負(fù)載,適應(yīng)更多應(yīng)用場景
高低邊驅(qū)動在實際應(yīng)用中驅(qū)動白熾燈或容性負(fù)載時,輸出通道會因過沖電流觸發(fā)過載保護(Over Load Protection)而被關(guān)閉,若靠軟件不斷清除故障點(Fault)和打開通道,則響應(yīng)太慢難以輸出足夠能量打開負(fù)載。
為解決這一痛點,NSD56xxx-Q1系列引入Bulb Inrush Mode(BIM模式)。當(dāng)該通道輸出達(dá)到過載保護閾值而被關(guān)閉時,該通道會在tINRUSH時間后自動重啟,然后不斷重復(fù)直至持續(xù)時間tBIM(40ms)。40ms內(nèi)足夠讓2W功率的燈泡點亮,若同時采用BIM模式和通道并聯(lián)功能,則可以支持將5W燈泡點亮。
這一設(shè)計使NSD56xxx-Q1系利能夠可靠驅(qū)動白熾燈、繼電器、馬達(dá)等容性與感性負(fù)載,顯著提升系統(tǒng)對不同類型負(fù)載的兼容性,為客戶提供更靈活、更可靠的設(shè)計選擇。

圖2 Bulb Inrush Mode(BIM)模式運行
集成主動鉗位管:輕松應(yīng)對感性負(fù)載,降低系統(tǒng)成本
在驅(qū)動繼電器、電磁閥等感性負(fù)載時,通道關(guān)斷瞬間會在輸出口產(chǎn)生高壓,若電感能量足夠大,會造成芯片內(nèi)部功率管雪崩擊穿。
NSD56xxx-Q1系列在每個通道內(nèi)集成主動鉗位管(Active Clamp),在關(guān)斷瞬間可鉗位輸出端電壓(低邊通道鉗位正電壓,高邊通道鉗位負(fù)電壓),同時輸出功率管因柵極電壓抬升而打開,形成電流通路來泄放電感能量,有效防止功率管損壞。這一設(shè)計讓芯片在驅(qū)動感性負(fù)載時無需額外鉗位管(可減少8個外部鉗位管),從而顯著降低系統(tǒng)BOM成本與板級尺寸。

圖3 輸出功率管Active Clamp
芯片單通道在室溫下可承受高達(dá)50mJ的鉗位能量,而在實際應(yīng)用中,繼電器負(fù)載產(chǎn)生的能量通常低于10mJ,足以覆蓋典型繼電器、電磁閥等感性負(fù)載的能量需求,確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定與可靠。
車規(guī)品質(zhì),靈活選型
NSD56xxx-Q1系列8通道智能高低邊驅(qū)動產(chǎn)品現(xiàn)已全部量產(chǎn),滿足AEC-Q100 Grade 1標(biāo)準(zhǔn),工作溫度范圍覆蓋-40℃至125℃,封裝采用HTSOP24(8.65×3.9mm),該系列提供豐富的高邊、低邊及可配高低邊的組合方案,靈活滿足不同系統(tǒng)架構(gòu)和負(fù)載需求。
憑借全面的高低邊組合、豐富的智能功能和車規(guī)級可靠性,納芯微可為車身電子的各類型負(fù)載驅(qū)動提供多通道高集成度的解決方案,幫助客戶快速搭建安全可靠、靈活高效的系統(tǒng)設(shè)計。

圖4 NSD56xxx-Q1選型表



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