纳芯微全新推出车规级可编程步进电机驱动器NSD8381-Q1

Release time:2023-12-15
author:AMEYA360
source:纳芯微
reading:2234

  随着新能源汽车智能化的快速普及,一系列高端配置如自适应头灯、集中式热管理系统以及HUD抬头显示等正逐步成为行业标配。这种趋势也使汽车供应链和主机厂对步进类驱动器的需求快速增长。

  面对此类应用的需求,纳芯微重磅推出了全新的NSD8381-Q1车规级可编程步进电机驱动器。该产品专为头灯步进控制、抬头显示位置调节电机、HVAC风门电机以及各类阀门的驱动控制而设计,具备出色的性能和稳定性。

纳芯微全新推出车规级可编程步进电机驱动器NSD8381-Q1

  NSD8381-Q1产品特性

  *宽工作电压:4.5V – 36V(最大值40V)

  *电流高达1.35A,导通电阻(HS+LS):1.2 Ω

  *可编程多种细分模式,最高可达32细分模式

  *四种可编程衰退模式

  *可编程输入IO口,用于直接控制步进时钟/方向/保持,或者直接半桥控制

  *内置电流传感器和PWM控制器,16档(4位)电机运行电流和保持电流配置

  *支持PWM抖频,用于EMC性能优化

  *支持输出级压摆率和死区时间配置

  *24位,4Mhz的SPI通信

  *超低功耗的睡眠模式

  *集成的反电势检测可实现无感堵转和失速检测

  *支持母线欠压锁定(VSUV),过流保护(OCP),温度报警(OTW/UTW)和过温保护(OTSD)

  *支持输出负载的开路诊断和保护

  *工作温度:-40°C~125°C

  *封装形式:VQFN40,VQFN32

  *AEC-Q100认证

纳芯微全新推出车规级可编程步进电机驱动器NSD8381-Q1

  NSD8381-Q1是汽车级高集成式两相双极步进电机驱动器,具有可编程微步模式,可编程衰退模式、集成ADC、PWM频率摆动、无感堵转检测、集成串行外设接口(SPI)、过热报警及关断等特性。

  精细平滑的步进电机控制

  非常适合前灯照明角度等车身高精度控制应用

  NSD8381-Q1针对步进电机的精细平滑运行和EMC问题,从细分模式,衰退模式,电流环控制,PWM频率调节,驱动级开关速率调节等多方面进行优化,使电机运行顺畅平滑,定位精准,同时优化EMC性能。

  NSD8381-Q1支持可编程的多细分步进模式,最高可达32细分微步模式;支持4种可编程衰退模式(自动混合衰退模式1,自动混合衰退模式2,慢速衰退模式,混合衰退模式),可以在电流上升和下降周期内自由匹配快速/慢速/混合衰退模式。内置了电流检测,无需再添加外部采样检测电阻。16档(4位)电流配置,可以分别控制hold和运行时刻电流。支持PWM抖频,压摆率调节,优化电机的EMC性能。

纳芯微全新推出车规级可编程步进电机驱动器NSD8381-Q1

  完全独立的4路半桥控制:灵活的支持多种不同类型负载驱动

  NSD8381-Q1支持配置为4个独立的半桥驱动,从而可以驱动通用感性阻性负载,DC电机或者LED。更加灵活适配不同负载工况。

纳芯微全新推出车规级可编程步进电机驱动器NSD8381-Q1

  无感的堵转保护功能:实时监测堵转和失步,保护负载运行

  步进电机在运行状态下,反电势和相电流存在特定关系,可以反应步进电机的运行状态。NSD8381-Q1内置点电机的反电势检测模块,会在每个周期的电流过零点,对电机反电势进行采样。通过反电势电压和内置阈值电压对比,判断电机运行状态。

  全面的保护功能:集成了全功能保护和负载检测功能

  NSD8381-Q1集成了全功能保护支持,支持母线欠压锁定(VSUV),过流保护(OCP),温度报警(OTW/UTW)和过温保护(OTSD),支持输出负载的开路诊断和保护。所有保护功能不仅可通过SPI精确读取,NSD8381-Q1还设计了输出引脚可以映射故障输出,更高效的让MCU响应故障。

  更紧凑的封装:高集成度,节约PCBA面积

  NSD8381-Q1同时提供VQFN40(6mm x 6mm)和VQFN32(5mm x 5mm)两种封装,更小巧的尺寸,助力客户PCBA更高集成度,控制BOM成本。

  NSD8381-Q1系列产品选型表

纳芯微全新推出车规级可编程步进电机驱动器NSD8381-Q1

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纳芯微成功登陆港交所!
  2025年12月8日,国内模拟芯片设计企业苏州纳芯微电子股份有限公司(以下简称“纳芯微”)正式在香港联合交易所主板挂牌上市,成功构建“A+H”双资本平台,标志着公司全球化战略迈入全新阶段。  此次上市,纳芯微全球共发售1906.84万股H股,发行价最终确定为116.00港元/股,市值187.45亿港元。按此计算,公司通过本次上市预计募集资金净额约为20.96亿港元。  本次IPO的亮点之一是引入了阵容强大的基石投资者。比亚迪、小米集团等7家知名产业及投资机构共同认购了总额约10.89亿港元的股份,占本次发售股份总数的近一半。  尤其值得注意的是,基石投资者之一的“元禾纳芯”其最终出资方包含国家集成电路产业投资基金三期,这使得纳芯微成为模拟芯片领域首家获得“大基金三期”基石投资的企业。  纳芯微成立于2013年,采用fabless模式运营,专注于芯片研发和设计,同时将晶圆制造外包予外部晶圆厂以及大部分封装测试外包予第三方封装测试服务供应商。集团围绕汽车电子、泛能源及消费电子等应用领域,提供丰富、高性能、高可靠性的产品及解决方案。根据弗若斯特沙利文的资料,以2024年模拟芯片收入计,纳芯微在中国模拟芯片市场的所有模拟芯片公司中位列第14名(占市场份额0.9%)以及在中国模拟芯片公司中位列第五名。  作为中国少数在传感器、信号链、电源管理三大核心领域均实现深度布局的企业,纳芯微凭借体系化技术平台与产品矩阵,在汽车电子、泛能源、智能终端等关键赛道建立领先优势,从“中国模拟芯片标杆”加速迈向“全球优选供应商”。  纳芯微创始人、董事长、CEO 王升杨表示,港股上市不仅是一次业务发展的里程碑,更是公司全球叙事的起点。公司将以此次上市为锚,持续加大底层技术投入、扩展产品组合、完善海外销售与市场体系,并推动全球化运营能力跃升,为客户与合作伙伴提供长期价值。
2025-12-08 15:59 reading:322
纳芯微 | SPI 隔离通信实战避坑:数字隔离器输出并联电平异常的原因与解决方案
  在工业系统 SPI 一主多从通信架构中,为节省 IO 资源,数字隔离器输出通道并联复用是常见设计,但实际应用中极易出现电平无法正常拉高 / 拉低的异常问题,严重影响通信稳定性。本文先梳理工业系统主流通信方式及 SPI 隔离的应用场景,深入剖析数字隔离器输出并联导致电平异常的核心原因,再针对性给出两种经实测验证的解决方案(CS 反向使能电路、二极管反向阻断配合软件配置),并明确实施过程中的关键注意事项,为工程师解决同类 SPI 隔离通信问题提供直接参考。  01 工业系统常见通信方式  通信接口是硬件系统中实现数据交换的核心模块,常分为内部通信接口(板级通信)、外部通信接口(对外通信),如图1,不同接口在速率、距离、复杂度等方面各有特点,是纳芯微产品主要的应用场景之一。图1 板级通信和对外通信  板级通信  板级通信为设备内部组件间的通信,通常具备速度快、距离短的特性,通常具备速度快、距离短的特性,常见有UART、I2C、SPI、单总线等。具体参数如表1所示:表1 板级通信具体参数  对外通信  对外通信为设备级信号传输,用于实现设备间的数据交互,多采用差分传输方式,具备传输距离远的优势,常见类型包括 RS-232、RS-485、CAN 等,具体参数如下表所示:  表2 对外通信具体参数  02 隔离SPI机会点  SPI全称为Serial Peripheral Interface(串行外设接口),由摩托罗拉公司开发的一种同步、全双工、主从式串行通讯总线,可以实现一主多从的通讯连接。  在硬件连接方式上,SPI常用4线制(SCK、MOSI、MISO、CS/SS),各信号线的传输方向及功能描述如下表3所示:表3 SPI各信号线的传输方向及功能  SPI一主多从的通讯拓扑,MOSI、MISO、SCK常采用复用接口,节省IO资源,通过独立的CS/SS实现从机选择。如图2所示。图2 SPI 一主多从基础拓扑  在工业系统中,MCU高压域与低压域之间需要做通讯隔离,纳芯微隔离器NSI8241W(3正1反)适用于SPI信号隔离。对于一主一从的隔离方式,4通道刚好一对一匹配(3正向通道对应SCK、MOSI、CS/SS,1反向通道对应MISO)。对于一主多从的拓扑架构,同样会复用通道节省IO资源,如图3示例。图3 带数字隔离器的SPI主多从拓扑  03 数字隔离器输出并联问题及解决方案  数字隔离器隔离SPI复用通道实际测试时,会发现复用MISO会出现电平异常,当一路输入高,一路输入低的情况下,MISO不能完全被拉高或者拉低。如图4,两颗8241 Out口复用,输入分别给高、低时,MISO波形。图4 Vdd1=Vdd2=5.25V,IND1高,IND2低 黄色OutD1=蓝色OutD2≈2.5V  数字隔离器Out内部为推挽输出:输入为高时,推挽上管导通,输出高电平;输入为低时,推挽下管导通,输出低电平。当输入一高一低时,就会形成分压回路,造成MISO电平异常,如图5,这显然与SPI中规定MISO复用冲突(当SS拉低使能时,从机输出配置为推挽输出,当SS拉高时,从机输出需配置为高阻态,防止多个输出导致电平冲突)。图5 数字隔离器内部分压回路  查阅NSI8241真值表(如图6所示),当EN拉低时,数字隔离器可以输出高组态,能够满足SPI复用要求。因此我们给出以下电路调整方案,来实现数字隔离器输出口并联复用需求。图6 NSI241真值表  方案1  CS 处增加反向电路,同步使能数字隔离器  在CS处增加反向电路(NPN、PNP、反相器等,需考虑Vce压降)同步使能数字隔离器。CS拉高禁用时,数字隔离器EN拉低禁用,Out复用输出高。  方案2  二极管反向阻断 + 软件配置,实现并联复用  通过二极管进行反向阻断,配合软件配置合理实现数字隔离器输出并联复用。  但需要注意的是:  (1)需添加上下拉电阻,明确默认电平,同时满足信号上升沿、下降沿的时间要求;  (2)需考虑二极管压降对电平幅值的影响,避免因压降导致通信误判;  (3)当一路输出通道由高电平切换至低电平时,受寄生参数影响,可能会短暂通过二极管抽取另一通道电流,需重视由此产生的电压尖峰问题。  结论与建议  在工业 SPI 一主多从隔离通信场景中,数字隔离器输出通道并联复用是节省 IO 资源的常用方案,但因隔离器内部推挽输出结构,直接并联易导致电平异常。本文通过分析异常产生的核心原因,提供了两种经实测验证的解决方案(CS 反向使能电路、二极管反向阻断 + 软件配置),同时明确了实施过程中的关键注意事项。工程师在实际设计中可根据项目需求选择合适方案,规避电平异常问题,保障 SPI 通信的稳定性。  高可靠性四通道数字隔离器NSI824x已通过 UL1577 安全认证,支持3kVrms-8kVrms 多档绝缘电压,同时在低功耗下提供高电磁抗扰度和低辐射。数据速率高达 150Mbps,共模瞬态抗扰度 250kV/μs。支持数字通道方向及输入失电默认输出电平配置,宽电源电压可直接适配多数数字接口,简化电平转换;高系统级 EMC 性能进一步提升使用可靠性与稳定性。
2025-12-05 11:20 reading:309
纳芯微车载电源芯片方案,选Ta就稳了!
纳芯微NSUC1610成功斩获「年度优秀电机控制技术产品奖」!
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