纳芯微推出全新高精度、低功耗的远程数字温度传感器NST141x系列

发布时间：2023-01-17 13:07
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2193

　　纳芯微推出全新高精度、低功耗的远程数字温度传感器NST141x系列，该系列产品包含NST1412和NST1413两个产品型号，适用于笔记本电脑、服务器等应用中的板级测温，满足各类通信、计算以及仪器仪表中多点位、高性能的温度监测需求。

纳芯微推出全新高精度、低功耗的远程数字温度传感器NST141x系列

　　对笔记本电脑和服务器内部硬件温度监测的必要性

　　笔记本电脑的内部空间狭小，诸如中央处理器CPU、显卡、硬盘作为重要的发热来源，一旦这些硬件超出正常温度范围，通常会导致笔记本电脑性能下降，甚至显卡部件烧毁，硬盘数据丢失等风险。因此，对于笔记本电脑核心部件的温度监测十分必要。

　　而服务器运行在一个大数据量交换、超长待机时间的工作环境里，储存于其中的各种用户数据及管理软件需要一个安全稳定的环境，由此对硬件提出了较高的要求，稳定性和可靠性显得尤为重要。因此，作为企业级服务器硬盘中必不可缺的部件，温度传感器可实时监控硬盘温度，主动控制硬盘读写速度，保障数据安全。

　　温度传感器如何在笔记本电脑和服务器中实现测温保护

　　远端测温通常采用低成本分立式二极管或者三极管，以极高性价比实现多点测温。NST141x系列采用单芯片解决多点测温问题，通过高可靠性CMOS芯片工艺实现板级测温，测温范围可达-40℃~125℃，在-10℃~105℃区间范围内可实现±1℃，-40℃~125℃区间范围内可实现±1.5℃的高精度，11Bit分辨率为0.125℃。

　　纳芯微的NST141x系列温度传感器集成串联电阻抵消、可编程非理想因子（η因子）、可编程数字通道滤波器、失调校正等高级特性，可为笔记本和服务器板级测温应用提供更高准确度和抗扰度且可靠稳定的温度监控解决方案。


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　　在工业和能源领域，效率和控制精密度是核心诉求。纳芯微NSSine™系列实时控制 MCU/DSP 再添新成员：中端算力新品 NS800RT5075，高性价比新品 NS800RT1025、NS800RT1035 正式发布。至此，NSSine™系列已实现 “高端-中端-入门级” 全档位覆盖，全系搭载高性能 Cortex®-M7 内核与可配置逻辑模块(CLB)，集传统 MCU 的易用性与 FPGA 的灵活定制性于一体：强大的处理能力确保复杂算法(如FOC、数字电源补偿计算)能够在极短时间内完成，CLB则允许用户自定义逻辑，实现硬件级协处理，有效卸载CPU负担，为工业设备、能源系统提供前所未有的实时性与控制精度。　　NS800RT1025/1035 夯实高性价比阵营：高集成、易兼容，加速中小功率场景落地　　作为NSSine™系列入门级阵营的补充，NS800RT1025/1035 以高外设集成度 + 主流封装兼容，精准匹配对成本敏感、需求场景标准化的应用，助力工程师快速推进产品开发。　　NS800RT1025/1035 功能框图：　　NS800RT1025/1035采用高性能Cortex®-M7内核，最高主频可达200MHz，兼顾算力与功耗平衡，满足中小功率设备的实时控制需求;在外设上，内置2个12位ADC模块(采样率4.375Msps，最高支持21个ADC采样通道)、4对模拟比较器，14路PWM输出(包含4路最高分辨率可达到80ps的HRPWM);在通信接口方面，集成CAN2.0B、SPI、UART、LIN(支持UART功能)、PMBUS等工程师高频使用的通信接口，无需额外扩展芯片即可实现设备互联，降低系统整体成本和复杂度，加速产品开发上市;同时，NS800RT1025/1035兼容友好封装，采用采用 (L) LQFP 系列主流封装，9mm×9mm~14mm×14mm，可直接兼容现有硬件设计规则，降低改板成本。　　NS800RT5075 领衔中端算力：高算力、高可靠，攻克复杂工业场景难题　　NS800RT5075 提供更高主频、更大存储、更丰富外设，针对多通道信号处理、高可靠性控制等复杂场景设计，适配工业伺服、大功率电源、智能电网等高端应用。　　在处理性能上，NS800RT5075采用高性能Cortex®-M7内核，最高主频可达300MHz，搭配 DSP 指令与 FPU(浮点运算单元)，可极速运行多变量复杂算法，应对高密度实时任务;在安全存储配置方面，内部集成 1MB 双 bank Flash(支持 ECC 校验)、13KB数据Flash、512KB RAM(带ECC校验)，ECC 技术可实时检测并修正存储错误，为高安全可靠算力提供保驾护航;同时，NS800RT5075具备超强外设扩展能力，内置8个sigma-delta滤波器通道、4个CLB模块、3个12位ADC模块(4.375Msps，最高支持25个ADC采样通道)、8个模拟比较器、24路PWM输出(包含16路最高分辨率可达到124ps的HRPWM)，适配多传感器协同采集场景，并且支持更精细的功率调节与电机控制;通信接口包含CANFD、CAN2.0B、SPI、UART、PMBUS，以工程师最为熟悉的外设，服务创新应用。　　此外，NS800RT5075采用HLQFP高散热封装(最大176管脚)形式HLQFP，适配长时间高负载运行的工业环境。　　全档位覆盖，赋能工业能源领域创新　　随着中端算力型号 NS800RT5075、高性价比型号 NS800RT1025/1035 的发布，NSSine™系列实时控制 MCU/DSP 已全面完善 “高 / 中 / 入门级” 产品矩阵，实现全档位覆盖。以 “Cortex®-M7+CLB” 的融合技术、差异化的功能配置，为工业自动化、能源管理、汽车电子等领域提供 “精准匹配、灵活选型” 的解决方案。　　整个产品矩阵均基于Arm Cortex-M7内核，同时，三个系列产品的性能边界十分清晰，主要通过“算力、存储、外设”三个维度区分：　　(1)算力：高端产品主频400MHz，支持eMath核(完整数学运算加速);中端产品主频300MHz，支持eMath核;高性价比产品主频200MHz，支持mMath核(精简版数学加速，仅保留核心运算);　　(2)存储：高端产品搭配256K TCM + 1MB eFlash，中端产品128K TCM + 512KB eFlash，高性价比产品80K TCM + 256KB eFlash;　　(3)外设：高端产品支持EtherCAT、CAN-FD等工业总线及更多ADC/PWM通道;中端产品支持CAN-FD，精简工业总线;高性价比产品仅保留SPI、UART等基础接口，满足中小功率场景需求。　　此外，纳芯微从开发工具、应用方案、软件与文档支持三个维度打造了完备的产品生态，已形成从头部到长尾的全生态服务体系，并在风光储能、工业电机、汽车电子等领域实现突破。未来，随着"边缘AI+实时控制"战略的推进，纳芯微将引领实时MCU应用进入智能化新时代，为风光储、新能源汽车、工业自动化等关键领域提供更强大的技术支撑，在巩固现有国产替代成果的同时，开拓全新增长曲线。
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纳芯微从600V到2000V：“隔离+” 如何赋能光伏与储能系统升级？
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纳芯微从600V到2000V：“隔离+” 如何赋能光伏与储能系统升级？

　　2025年，“2000V”成为光伏与储能领域的热词。继600V、1000V、1500V之后，行业正加速迈向更高电压平台。随着器件耐压、绝缘与标准体系的完善，更高母线电压正成为提升功率密度与系统经济性的关键方向。　　电压提升的背后，安全挑战同步升级。隔离芯片作为系统的核心防线，既防止触电风险，又保障设备稳定运行。数字隔离器、隔离驱动、隔离采样与隔离接口等多类器件协同作用，以确保高低压间信号传输与绝缘安全的可靠性。　　纳芯微基于双边增强隔离电容与 Adaptive OOK® 调制技术，构建通过多项国际安规认证的“隔离+”产品体系，为全电压范围与全功率段的光伏与储能系统提供高可靠、高性能的系统级解决方案。本文将聚焦两个方向：一是解析电压升级背景下隔离类器件在绝缘设计与安规标准的最新变化;二是探讨 2000V 与 500+kW 级光储系统中，功率拓扑、驱动与采样架构的技术演进。　　01 面对光储新绝缘安规,隔离类器件耐压、宽度如何变化?　　母线电压升高的原因主要有两点：　　光伏板能力持续增强，输出电压和功率不断提升;　　根据功率公式(P = U × I)，在功率不变的情况下，电压升高可使得电流减小，从而降低导线横截面需求，节省整体系统成本。　　母线电压升高，会导致隔离类芯片的工作电压要求提高。纳芯微在售隔离类器件已经支持最高达2121Vdc工作电压的稳定运行，可帮助实现2000V系统下的基本绝缘。同时，纳芯微已经在开发能力更强的隔离技术，可在更高的Vdc下可靠运行。　　另一方面，防触电绝缘系统的 CLR(绝缘间距)和 CPG(爬电距离)至关重要。CLR 防止瞬态电压产生空气电离或电弧(短期)，CPG 防止在工作电压下产生绝缘击穿或漏电起痕(长期)。一般来说，芯片的宽度需要同时大于等于安规对应用场景下的CLR与CPG的要求。　　随着母线电压升高，绝缘需求增加，常规爬电距离的芯片难以满足安全标准，宽体甚至超宽体设计成为必然选择。目前，纳芯微已有多款基于专利Adaptive OOK®调制技术的宽体与超宽体隔离器件，例如超宽体数字隔离器NSI82xx、超宽体隔离驱动NSI6801EC等，可适用于2kV超高母线电压平台。NSI82xx系列选型表NSI6801功能框图与Pin脚定义　　同时，多款集成隔离功能与隔离供电功能的通讯接口芯片(如RS485 NSI8308xE、CAN NSI1042、NSI1050、NSI1052)也可满足不同应用需求，系统性帮助客户差异化实现系统集成化与低成本。　　02 kV与500+kW：光储场景拓扑与功率器件、驱动、采样如何变化?　　在 600V 至 1500V 进化路径中，组串式系统的 MPPT 级和逆变级拓扑已从 Si 两电平演进成 Si 三电平或 SiC 两电平，系统功率也从 100+kW、200+kW 持续提升至 300+kW。当前，业内针对2000V系统推出的初代组串式光伏逆变器与储能变流器产品普遍已经达到450kW左右。在2000V系统下，大型组串式系统单机功率将快速推进到500+kW级别。　　更高的输入电压和功率要求，将直接影响系统方案设计：　　系统架构上，MPPT数量、串数及单路功率随系统规模不断提升，保证高效能量转化与功率跟踪。　　拓扑结构持续进化，功率器件耐压与通流等级不断提升、驱动方案做出调整。　　近年来，SiC碳化硅器件因其高耐压、高开关速度、低损耗、高过载能力等优势开始崭露头角。随着光伏与储能系统的持续进化与SiC器件的持续普及，下一代的光伏与储能逆变器系统将更为广泛地应用SiC器件。针对SiC特性，纳芯微推出了优化的隔离栅极驱动解决方案(如NSI660x系列)，能够满足系统高压、高效率升级需求。纳芯微同时还提供电流型输入的隔离栅极驱动器(如NSI6801系列)，以高速响应、高拉灌电流能力以及强抗扰能力应对更复杂的电磁环境与设计，确保整机系统的高效稳定运行。纳芯微隔离驱动功能框图　　高压侧电流检测的可靠性与精准度直接影响系统效率与安全。更大的功率带来更高的电流与更具挑战的电磁环境，更先进的功率器件带来更快的暂态特性。这需要电流检测拥有更高的通流、更高的信噪比与抗干扰性、更高的带宽。　　现有光储系统中基于半导体芯片的电流检测方案可分为两类：　　基于霍尔原理的电流传感器，通过磁场耦合实现天然隔离，简化高低压绝缘设计;　　基于分流器的采样方案，需搭配隔离运放或调制器完成电气隔离，但精度更高、非线性度更低、温漂和失调电压特性更优，同时能有效抵御外部磁场干扰，是高精度场景优选方案。　　为应对更大的工作电流，纳芯微霍尔电流传感器NSM201x系列采用隔离的方式将±65A以内的电流转换成线性电压输出，适用于多种隔离电流采样场合，满足光伏组串式逆变器DC输入侧MPPT(最大功率点)跟踪的电流检测。其升级版本NSM201x-P系列今年发布，能显著降低灵敏度误差与漂移、零点误差与漂移，同时大幅提升了EMC(电磁兼容性)抗干扰能力。　　NSM201x-P系列全温度范围内零点误差和灵敏度误差　　批量数据分布情况　　与此同时，在更具挑战电磁环境下，纳芯微NSI13xx系列电流采样芯片提供适配性解决方案：增强隔离型运放NSI1300、NSI1200及Sigma-delta调制器NSI1306可精准用于相电流采样;NSI1311则以高输入阻抗与2V线性输入范围，满足直流母线电压检测需求，为MPPT DC-DC在高压环境下提供可靠信号支撑。　　NSI1311 功能框图　　样品申请　　纳芯微从“隔离”迈向“隔离+”，以全生态产品矩阵构筑系统安全防线。“+”不仅意味着超越基础隔离标准的安全保护，为客户系统打造更坚固的高低压屏障，也代表完整的产品生态——以成熟的电容隔离技术 IP 为核心，涵盖数字隔离器、隔离驱动、隔离采样、隔离接口和隔离电源，实现一站式解决方案，深度赋能大功率光储充系统等核心场景。　　随着母线电压从600V提升至2000V，光伏逆变器面临更高电压应力与功率密度挑战，纳芯微“隔离+”产品矩阵配合 SiC/IGBT 功率器件，为系统在高压环境下提供精准、高效、稳定的运行保障，为光伏与储能系统安全升级提供坚实支撑。
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