針對(duì)汽車電氣化與智能化涌現(xiàn)出越來(lái)越多的高壓繼電器、車身LED、單極性步進(jìn)電機(jī)等負(fù)載,納芯微推出全系列車規(guī)級(jí)低邊驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品以滿足不同通道電流,集成度與診斷的需求。如下表所示,納芯微低邊系列產(chǎn)品覆蓋1/2/4/8通道不同阻值系列,其中NSD11/12系列為單/雙通道90~300mΩ低邊系列;NSD5604-Q1為最高支持55V耐壓的4通道低邊驅(qū)動(dòng),非常適合應(yīng)用于商用車24V平臺(tái)控制器應(yīng)用;全新8通道低邊驅(qū)動(dòng)NSD56008-Q1產(chǎn)品具備跛行模式并支持負(fù)載開路診斷功能。
納芯微車規(guī)級(jí)低邊驅(qū)動(dòng)系列產(chǎn)品矩陣
NSD56008-Q1產(chǎn)品特性
??工作電壓:4.5V – 28V
??8通道1Ω低邊驅(qū)動(dòng),每通道典型負(fù)載電流330mA ??16位SPI通信,支持并聯(lián)和菊花鏈模式,兼容8位SPI通信 ??2個(gè)兼容CMOS的輸入引腳IN0和IN1,可映射到輸出端口 ??全功能檢測(cè)及保護(hù):過載,過溫診斷及保護(hù),過壓保護(hù)和開路診斷。 |
??支持跛行模式
??支持并聯(lián)模式 ??工作溫度:Tj=-40°C~150°C ??封裝形式:HTSOP24 ??AEC-Q100認(rèn)證 |
圖1:NSD56008-Q1芯片功能框圖
1)輸入IO映射功能(Input Mapping)
NSD56008-Q1提供IN0和IN1兩個(gè)輸入控制引腳,在默認(rèn)模式下分別控制輸出通道OUT2和輸出通道OUT3,同時(shí)也可以通過映射地址寄存器(mapping registers) MAP_IN0和MAP_IN1將IN0和IN1映射到任意一個(gè)輸出通道,以實(shí)現(xiàn)PWM控制任意輸出通道,該功能可廣泛應(yīng)用于散熱風(fēng)扇模組調(diào)速控制與LED亮度調(diào)節(jié)等場(chǎng)景。
圖2:NSD56008-Q1的兩個(gè)輸入端口及映射模式
2)跛行模式(Limp Home)
針對(duì)汽車發(fā)生故障后需要保持持續(xù)工作的要求,當(dāng)芯片IDLE 引腳為“低電平”且其中一個(gè)輸入引腳(IN0或者IN1)設(shè)置為“高電平”時(shí),NSD56008-Q1進(jìn)入跛行模式(Limp Home Mode),IN0與IN1默認(rèn)映射到輸出通道OUT2與OUT3,可用于保持特定負(fù)載/繼電器持續(xù)工作,所有其他輸出通道均關(guān)閉。在跛行模式下,為防止MCU可能出現(xiàn)的"不可控操作",NSD56008-Q1寄存器僅支持讀取,不支持寄存器寫入操作。MCU可通過輸入狀態(tài)寄存器(Input Status Monitor)監(jiān)控 NSD56008-Q1 INx的狀態(tài)是否與配置相符; 同理,通過輸出狀態(tài)寄存器(Output Status Monitor)監(jiān)控OUTx負(fù)載工作狀態(tài)是否正常。
圖3:NSD56008-Q1工作模式狀態(tài)機(jī)
3)有源鉗位(Active Clamping)
鉗位能量是衡量低邊開關(guān)在驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載以實(shí)現(xiàn)快速退磁功能的一項(xiàng)重要指標(biāo),退磁能量與感性負(fù)載電感值、負(fù)載電流、鉗位電壓與退磁時(shí)間相關(guān)。鉗位能量衡量指標(biāo)主要分為單次脈沖能量耗散(single pulse)和重復(fù)脈沖能量耗散(repetitive pulses)。單次脈沖能量耗散衡量的是低邊驅(qū)動(dòng)全生命周期不損傷芯片的情況下,短時(shí)間能夠承受的最大能量耗散值;重復(fù)脈沖能量耗散衡量的是低邊驅(qū)動(dòng)在周期性關(guān)斷過程中在不會(huì)因?yàn)槔鄯e效應(yīng)對(duì)芯片造成損傷情況下所吸收的單次退磁能量值。
NSD56008-Q1常用于驅(qū)動(dòng)小電流感性負(fù)載例如12V繼電器,25度攝氏度下,最大平均電流為300mA左右,85攝氏度條件下,最大平均電流為200mA左右。根據(jù)其實(shí)際應(yīng)用負(fù)載電流并考慮充足余量的情況下,在負(fù)載電流580mA測(cè)試中,NSD56008-Q1單次脈沖測(cè)試可承受120mJ以上能量耗散(datasheet 中降額為50mj@440mA, 25℃)。重復(fù)脈沖測(cè)試中單次能量耗散為20mJ(datasheet中降額為10mj@440mA, 85℃),其在環(huán)境溫度85度情況下,完成200萬(wàn)次關(guān)斷操作后仍然保持功能正常。
圖4:NSD56008-Q1 感性負(fù)載關(guān)斷 - Single Pulse 單脈沖關(guān)斷能量 - 25攝氏度
圖5:NSD56008-Q1 感性負(fù)載關(guān)斷 - Repetitive Pulse 重復(fù)多次脈沖關(guān)斷能量 - 200萬(wàn)次反復(fù)關(guān)斷 - 85攝氏度
4)診斷和保護(hù)(Diagnosis & Protection)
NSD56008-Q1配備豐富的保護(hù)與診斷功能,分別提供邏輯供電與功率供電欠壓保護(hù);每個(gè)通道獨(dú)立設(shè)計(jì)過載與過溫保護(hù),各過溫過載以及負(fù)載狀態(tài)的診斷信息通道間相互獨(dú)立并能夠通過寄存器匯報(bào)到MCU,一個(gè)通道的錯(cuò)誤狀態(tài)不會(huì)影響其他通道正常工作。
保護(hù)功能:
??VDD欠壓保護(hù) ??VS欠壓保護(hù) ??每通道獨(dú)立過載與過溫保護(hù) |
診斷功能:
??芯片工作模式監(jiān)控 ??輸入與輸出IO狀態(tài)監(jiān)控 ??輸出通道過載與過溫狀態(tài)監(jiān)控 ??輸出通道開路診斷 ??通信錯(cuò)誤診斷 |
圖6:NSD56008典型應(yīng)用圖
納芯微低邊驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品系列選型表: