纳芯微推出车规级自动双向型电平转换器NCAS0104和NCAB0104，高ESD防护与宽电压适配破解系统互联挑战

Release time：2025-07-02
author：AMEYA360
source：纳芯微
reading：334

　　纳芯微今日宣布推出车规级四位自动双向型电平转换器NCAS0104和NCAB0104。新推出的电平转换器具备高达15kV的ESD性能，支持更宽的端口输入电压(端口A：1.1~3.6V;端口B：1.65~5.5V)。可广泛适用于汽车信息娱乐系统、高级辅助驾驶系统、以及AI服务器等相关应用中，是系统间跨电压域互联互通的关键元件。

纳芯微推出车规级自动双向型电平转换器NCAS0104和NCAB0104，高ESD防护与宽电压适配破解系统互联挑战

　　全新发布的NCAS0104和NCAB0104均为弱缓冲型电平转换器，其中，NCAS0104内部集成了N沟道传输FET、10kΩ上拉电阻和上升沿速率加速电路，适用于驱动高阻抗负载，支持推挽和开漏的应用场合;NCAB0104内部集成了上升沿/下降沿速率加速电路和4kΩ缓冲电路，适合轻负载的推挽应用。

纳芯微推出车规级自动双向型电平转换器NCAS0104和NCAB0104，高ESD防护与宽电压适配破解系统互联挑战

　　ESD性能高达15kV

　　全面护航系统可靠性

　　NCAS0104和NCAB0104通过优化的电路设计实现了超高的ESD性能，高压侧的端口B通过了15kV的人体模型(HBM)测试 (JESD 22标准)和系统级ESD测试(IEC 61000-4-2标准)，显著优于市场同类产品，为汽车电子等系统在复杂电磁环境下的稳定运行提供坚实保障。

　　更宽的端口输入电压

　　支持灵活的器件选型

　　NCAS0104和NCAB0104的端口A支持1.1~3.6V输入，端口B支持1.65~5.5V输入。更宽的端口输入电压，使得工程师能够在系统设计中不更换电平转换的情况下，更加灵活地选择外围器件，通过归一化的方案，显著降低系统设计难度，加速产品上市。

　　封装和选型

　　NCAS0104和NCAB0104满足AEC-Q100要求，工作温度为-40~125℃。NCAS0104提供TSSOP14和VQFN14封装，NCAB0104提供UQFN12封装。

纳芯微推出车规级自动双向型电平转换器NCAS0104和NCAB0104，高ESD防护与宽电压适配破解系统互联挑战

　　TSSOP14

　　VQFN14

　　UQFN12

　　NCAS0104和NCAB0104将于2025年8月陆续量产。可联系纳芯微销售团队(sales@novosns.com)咨询产品详情或进行样片申请。

　　一站式电平转换解决方案

　　纳芯微可提供多种类型的电平转换器，包括：固定方向型、方向控制型、自动双向型，可满足客户在不同应用场合下的设计需求：

　　固定方向型电平转换器对器件输入端的输入信号执行单向电平转换，然后提供到器件输出端。纳芯微固定方向型电平转换器产品包括：NCA8244、NCA8244L、NCA8541，均为单电源供电。

　　方向控制型电平转换器配备一个或多个方向控制引脚，允许系统工程师灵活配置输入/输出方向，甚至实现单设备上的双向同时转换，提供更高的设计灵活性。纳芯微方向控制型电平转换器产品包括：NCA8T245、NCA8245、NCA8245L、NCA84245。

　　自动双向型电平转换器可自动感知通信方向并采取相应动作。如果处理器GPIO需要信号双向传输，自动方向型电平转换器可以提供更加稳健的解决方案。自动双向型电平转换器不需要使用方向控制信号，每个通道都支持数据的独立传输或接收，消除了对处理器GPIO控制DIR输入的需求，从而简化了软件驱动程序的开发。纳芯微已有的自动双向型电平转换器现包括：NCA9306、NCAS0104、NCAB0104。

纳芯微推出车规级自动双向型电平转换器NCAS0104和NCAB0104，高ESD防护与宽电压适配破解系统互联挑战

　　纳芯微自动双向型电平转换器选型表

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供应链全国产，赋能高精度电流测量系统！纳芯微发布闭环磁通门信号调节芯片NSDRV401
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供应链全国产，赋能高精度电流测量系统！纳芯微发布闭环磁通门信号调节芯片NSDRV401

　　近日，纳芯微正式发布NSDRV401高精度闭环磁通门信号调节芯片。该产品专为闭环磁通门电流传感器设计，集成精密补偿驱动、电流检测放大器及2.5V基准源，支持4.5V至5.5V单电源供电，工作温度范围支持-40℃至125℃，适应复杂工业环境，为光伏，逆变器、充电桩提供高可靠、高隔离的电流测量解决方案。　　随着新能源与智能制造领域的高速发展，电流测量在系统安全与能效控制中的作用愈加关键。与此同时，复杂应用场景对测量精度、集成度与稳定性的要求也在不断提升，传统传感器调节芯片难以兼顾高精度、快速响应与多重保护，成为系统设计的瓶颈。纳芯微NSDRV401融合先进闭环控制机制与多重诊断防护能力，为客户带来全新电流测量解决方案。　　高精度闭环控制，突破测量精度限制　　NSDRV401基于闭环磁通门技术，通过补偿电流与原边电流的动态平衡，显著提升系统测量精度。芯片内置高性能电流检测放大器(CSA)，输入失调电压低至±10μV(典型值)，全温区温漂仅±0.1μV/℃，典型增益误差控制在±0.02%，温漂低至0.5ppm/℃，满足全温域内的精密电流测量需求。　　在动态响应方面，NSDRV401具备2MHz的-3dB带宽和8.5V/μs的压摆率，能够精准捕捉快速电流变化，满足高速电机驱动、功率变换器等瞬态响应要求。同时，CSA通道的共模抑制比(CMRR)高达90dB，电源抑制比(PSRR)达102dB，即使在强干扰场景中也能保持测量精度，保障测量稳定。全温度模组实测结果：电流检测精度优于0.5%　　内置多重保护机制，保障系统可靠运行　　为提升系统可靠性，NSDRV401还集成多项故障检测功能。芯片内置退磁电路，有效消除剩磁影响;同时支持磁探头线圈开路/短路、补偿线圈开路检测，并通过ERROR引脚实时反馈异常状态，防止系统损坏。　　通过严苛认证，适配多场景应用　　在严苛环境适应性方面，NSDRV401表现同样出色。产品支持±4kV HBM、±1kV CDM的ESD防护，工作温度范围覆盖-40℃至125℃，可稳定运行于复杂工业环境。　　此外，NSDRV401采用带散热焊盘的QFN20封装，有效提升热传导效率，满足高功率密度系统的集成需求。
2025-06-27 11:28 reading：290
纳芯微集成化电机驱动引领新能源汽车热管理系统智能化跃迁
行业新闻

纳芯微集成化电机驱动引领新能源汽车热管理系统智能化跃迁

　　在新能源汽车快速发展的推动下，热管理市场正迎来高速增长。据公开行业报告*预测，中国新能源汽车热管理市场规模将在2025年达到883亿至947亿元，2028年更有望突破1440亿元。　　近日，纳芯微技术市场经理高峰在新能源与热管理论坛中，围绕“集成化电机驱动IC赋能新能源汽车热管理系统智能化跃迁”展开分享，立足汽车芯片设计公司视角，从技术路线演进、挑战剖析等四个维度，深入探讨了新能源汽车热管理发展对芯片提出的新要求。　　新能源汽车热管理：市场“狂飙”与技术“闯关”　　在“碳中和”政策引导和消费者对续航、安全性不断攀升的要求下，热管理系统正加速迈向高效化、集成化、智能化。整车热管理架构正从分散式向高度集成式演进，空调、电池、电驱等子系统温控深度融合，对控制精度、能效调节和系统响应速度提出更高要求。这一趋势不仅催生了大量控制芯片需求，也对上游芯片设计在可靠性、性能和成本控制等方面带来前所未有的挑战。　　在高峰看来，技术挑战在于要以尽可能小的能量满足整车系统在冷凝侧水路工况要求，无论是制热还是制冷。集成化成为零部件厂商长期成长的关键和核心壁垒，不仅涉及热管理系统零部件的集成化，还对芯片集成化提出了更高要求。　　集成化驱动IC：解码核心价值，开启创新方向　　在集成化驱动IC领域中，纳芯微围绕“高精度控制”构建核心优势。区别于标准通用芯片按目录排物料，纳芯微聚焦汽车应用，提供完整解决方案。像NSD731x系列多通道驱动芯片，适配多通道水阀等应用。借助高精度控制，可精准调节阀体开关、水阀转速动态响应，提升系统能效管理，让新能源汽车热管理系统在不同状况下都能实现最佳性能。未来创新方向将围绕进一步提升控制精度、拓展应用场景展开。　　集成化驱动IC的创新方向中，智能算法集成至关重要。当前集成式热管理正迈向域控制器架构，在热管理域控的集中化与动态调整过程中，智能算法能依据实时数据和采集信号，灵活调整热管理控制策略，大幅提升系统智能化水平与适应性。　　以电机控制类芯片为例，它不再局限于单纯的驱动功能，而是在芯片内集成算法。纳芯微的全集成嵌入式电机驱动SoC产品将驱动、保护、通信、电源管理及控制等功能集成于单芯片，极大简化了外围电路。其中，量产的NSUC1610在国内主机厂车型中表现优异，全集成设计降低了系统复杂性与成本，还提高了PCB电路的可靠性与稳定性。　　此外，预驱加控制模块的一体化设计也是重要方向，它能降低系统损耗，支持更高电流密度与能量密度，实现系统性能跃迁，满足新能源汽车高效、高功率密度的模块化设计需求。　　在汽车热管理域控系统的发展进程中，芯片设计的技术演进路线带来了新的芯片解决方案需求。目前，汽车热管理域控系统架构不断演变，已有零部件厂商推出ITMS架构，未来产品将持续朝着系统降本、芯片降本的方向迈进。　　高峰解释说，在汽车热管理系统中，通常配备两到三个水泵、两到三个电子水阀，采用三通阀或四通阀、以及多通阀的阀岛概念，通过BDC或BLDC直流有刷、无刷电机，以及两到三个步进电机驱动电子膨胀阀，还可能有冷却风扇或鼓风机的驱动。其中，电子水泵和风扇大多采用BLDC电机，以无感FOC方式控制，这意味着多个BLDC电机的算法控制需由域控制器的大MCU实现无感FOC电机算法控制。　　这对芯片的算力、主频及MCU资源要求颇高，当前多采用具备高主频、强算力和实时控制能力的MCU架构，以满足域控制器对性能与响应的双重要求，整个PCB硬件方案成本约为200元。为降低成本，可将算法下放到电机侧执行器，通过BLDC预驱的SoC或集成算法的ASIC完成所有BLDC电机控制，从而解放域控制器MCU资源。如此一来，仅需M3主频100MHz或M4F的MCU即可完成系统热管理驱动控制，使PCBA系统硬件成本降至150元以内。若将算法固化到BLDC专用电机驱动芯片，成本有望降至100元以内，从而实现快速系统降本。　　他展望道，随着新能源热管理系统架构趋于稳定固定，越来越多的一级供应商和主机厂将与芯片厂家联合定义芯片。届时，芯片设计将更加标准化和集成化，将驱动侧、通信侧、管理侧及电源管理等功能集成在一颗芯片中，PCBA上仅保留一颗大的控制芯片，功率器件置于外围。目前，已有零部件供应商和热管理供应商与相关企业进行前沿交流和工程级别系统验证。　　技术亮点，引领典型应用　　在汽车系统热管理领域，纳芯微的产品展现出了卓越的技术亮点与广泛的应用前景。纳芯微的低压通用型高性能处理器NSUC1700专为汽车空调压缩机及PTC控制器打造，将电机控制所有必要外设集成其中，精准适配电机控制与PTC控制应用场景，为相关系统提供高效稳定的支持。　　纳芯微的全集成嵌入式电机驱动SoC更是技术创新的典范。它集LIN收发器、40 V耐压LDO、M3处理器内核、预驱和功率MOSFET器件于一身，是国内唯一晶圆结温支持175℃的全车规电机控制SoC。在热管理系统中，它能精准控制电子水阀的三通阀、四通阀及多通阀的BLDC电机，也能驾驭电子膨胀阀的步进电机。　　纳芯微不仅提供芯片，还提供交钥匙解决方案，包含电机控制代码及例程，可实现无感FOC的BLDC电机控制，尤其适用于小功率20瓦以内的各种类型电机。针对中功率需求，纳芯微提供另外一颗高集成度的芯片，同样具备175℃晶圆结温支持车规Grade 0等级可靠性认证。它主要应用于集成式管理的大功率水阀(堵转电流要求3安培以上)，也适用于汽车电子水泵、冷却风扇、鼓风机、油泵等各类场景。目前，该产品已有车型定点，拥有成熟应用案例与完整电机控制解决方案。　　未来展望与技术演进探讨　　随着新能源汽车产业的蓬勃发展，热管理作为保障车辆性能、续航与安全的关键环节，其未来展望与技术演进备受瞩目。作为芯片设计方，纳芯微密切关注着整个系统的集成发展趋势。　　高峰认为，集成化无疑已成为提升系统效率的核心方向，也是汽车零部件供应商构筑核心壁垒的关键所在。　　从物理层面来看，集成化发展将推动硬件布置的持续优化。通过巧妙的设计，可实现空间的有效节约与轻量化目标，进而降低系统成本、提升节能效果，最终增加新能源汽车的续航里程，这无疑将显著增强主机厂产品的市场竞争力。例如，将原本分散的部件进行整合，不仅能减少占用空间，还能减轻车身重量，使车辆在行驶过程中消耗更少的能量。　　在能量层面，集成模块的连接将水路侧、冷媒侧及整个系统深度融合，实现统筹的热量管理。这将有助于余热回收与热源再利用，大幅提升能源利用效率。想象一下，车辆在行驶过程中产生的废热能够被有效收集并重新利用，为车辆的其他部件提供能量，这将极大地提高新能源汽车的能源利用水平。　　对于零部件厂商而言，集成化发展既是机遇也是挑战，能否在这一过程中脱颖而出，成为长期成长的关键。首先，热管理系统的庞杂性要求企业掌握多种零部件的工艺与 Know-how，以横向拓展多品类产品盈利，提升零部件附加值。其次，系统性的设计与仿真实验至关重要，各零部件间的相互依赖与制约关系构成了复杂的系统耦合性工程，这正是零部件厂商发挥优势的舞台。最后，集成化热管理系统与车身的紧密关联，使零部件厂商有机会与主机厂深度绑定，参与整车系统设计探讨，形成不可替代的零部件定位。　　这一过程对芯片集成化提出了更高需求与挑战。芯片集成化的进一步提升，要求我们在芯片层面实现产品差异化，与汽车零部件供应商形成深度绑定能力。芯片厂商需要更早地参与到协同开发中，深入了解系统需求，为新能源汽车热管理提供更高效、更可靠的芯片解决方案，共同推动新能源汽车产业的持续发展。
2025-06-25 10:35 reading：340
纳芯微高压半桥驱动NSD2622N：为E-mode GaN量身打造高可靠性、高集成度方案
行业新闻

纳芯微高压半桥驱动NSD2622N：为E-mode GaN量身打造高可靠性、高集成度方案

　　纳芯微发布专为增强型GaN设计的高压半桥驱动芯片NSD2622N，该芯片集成正负压稳压电路，支持自举供电，具备高dv/dt抗扰能力和强驱动能力，可以显著简化GaN驱动电路设计，提升系统可靠性并降低系统成本。　　　应用背景　　近年来，氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)凭借高开关频率、低开关损耗的显著优势，能够大幅提升电源系统的功率密度，明显优化能效表现，降低整体系统成本，在人工智能(AI)数据中心电源、微型逆变器、车载充电机(OBC)等高压大功率领域得到日益广泛的应用。　　然而，GaN器件在实际应用中仍面临诸多挑战。以增强型氮化镓(E-mode GaN)器件为例，由于导通阈值较低，在高压大功率场景，特别是硬开关工作模式下，如果驱动电路设计不当，高频、高速开关过程中极易因串扰而导致误导通现象。与此同时，适配的驱动电路设计也比较复杂，这无疑提高了GaN器件的应用门槛。　　为了加速GaN应用普及，国内外头部GaN厂家近年来推出了一些集成驱动IC的GaN功率芯片，特别是MOSFET-LIKE类型的GaN功率芯片，其封装形式可与Si MOSFET兼容，在一定程度上降低了GaN驱动电路的设计难度。但集成驱动的GaN芯片仍存在很多局限性：一方面难以满足一些客户对于差异化产品设计的需求;另一方面，在多管并联、双向开关等应用场景中并不适用，所以在诸多应用场景中仍需要分立GaN器件及相应的驱动电路。对此，纳芯微针对E-mode GaN开发专用驱动芯片NSD2622N，致力于为高压大功率场景下的GaN应用，提供高性能、高可靠性且具备成本竞争力的驱动解决方案。　　产品特性　　NSD2622N是一款专为E-mode GaN设计的高压半桥驱动芯片，该芯片内部集成了电压调节电路，可以生成5V~6.5V可配置的稳定正压，从而实现对GaN器件的可靠驱动;内部还集成了电荷泵电路，可以生成-2.5V的固定负压用于GaN可靠关断。该芯片由于将正负电源稳压电路集成到内部，因此可以支持高边输出采用自举供电方式。　　NSD2622N采用纳芯微成熟可靠的电容隔离技术，高边驱动可以支持-700V到+700V耐压，最低可承受200V/ns的SW电压变化速率，同时高低边输出具有低传输延时和较小的传输延时匹配特性，完全满足GaN高频、高速开关的需求。此外，NSD2622N高低边输出均能提供2A/-4A峰值驱动电流，足以应对各类GaN应用对驱动速度的要求，并且可用于GaN并联使用场景。NSD2622N内部还集成一颗5V固定输出的LDO，可以为数字隔离器等电路供电，以用于需要隔离的应用场景。　　NSD2622N详细参数：　　SW耐压范围：-700V~700V　　SW dv/dt抑制能力大于200V/ns　　支持5V~15V宽范围供电　　5V~6.5V可调输出正压　　-2.5V内置输出负压　　2A/4A峰值驱动电流　　典型值10ns最小输入脉宽　　典型值38ns输入输出传输延时　　典型值5ns脉宽畸变　　典型值6.5ns上升时间(1nF 负载)　　典型值6.5ns下降时间(1nF 负载)　　典型值20ns内置死区　　高边输出支持自举供电　　内置LDO固定5V输出用于数字隔离器供电　　具备欠压保护、过温保护　　工作环境温度范围：-40℃~125℃NSD2622N功能框图　　告别误导通风险，提供更稳定的驱动电压　　相较于普通的Si MOSFET驱动方案，E-mode GaN驱动电路设计的最大痛点是需要提供适当幅值且稳定可靠的正负压偏置。这是因为E-mode GaN驱动导通电压一般在5V~6V，而导通阈值相对较低仅1V左右，在高温下甚至更低，往往需要负压关断以避免误导通。为了给E-mode GaN提供合适的正负压偏置，一般有阻容分压和直驱两种驱动方案：　　1.阻容分压驱动方案　　这种驱动方案可以采用普通的Si MOSFET驱动芯片，如图所示，当驱动开通时，图中Cc与Ra并联后和Rb串联，将驱动供电电压(如10V)进行分压后，为GaN栅极提供6V驱动导通电压，Dz1起到钳位正压的作用;当驱动关断时，Cc电容放电为GaN栅极提供关断负压，Dz2起到钳位负压的作用。阻容分压驱动方案　　以上阻容分压电路尽管对驱动芯片要求不高，但由于驱动回路元器件数量较多，容易引入额外寄生电感，会影响GaN在高频下的开关性能。此外，由于阻容分压电路的关断负压来自于电容Cc放电，关断负压并不可靠。　　如以下半桥demo板实测波形所示，在启机阶段(图中T1)由于电容Cc还没有充电，负压无法建立，所以此时是零压关断;在驱动芯片发波后的负压关断期间(图中T2)，负压幅值随电容放电波动;在长时间关断时(图中T3)，电容负压无法维持，逐渐放电到零伏。因此，阻容分压电路往往用于对可靠性要求相对较低的中小功率电源应用，对于大功率电源系统并不适用。E-mdoe GaN采用阻容分压驱动电路波形(CH2为驱动供电，CH3为GaN栅源电压)　　2.直驱式驱动方案　　直驱式驱动方案首先需要选取合适欠压点的驱动芯片，如NSI6602VD，专为驱动E-mode GaN设计了4V UVLO阈值，再配合外部正负电源稳压电路，就可以直接驱动E-mode GaN。　　这种直驱式驱动电路在辅助电源正常工作时，各种工况下都可以为GaN提供可靠的关断负压，因此被广泛使用在各类高压大功率GaN应用场景。　　纳芯微开发的新一代GaN驱动NSD2622N则直接将正负稳压电源集成在芯片内部，如以下半桥demo板实测波形所示，NSD2622N关断负压的幅值、维持时间不受工况影响，在启机阶段(图中T1)驱动发波前负压即建立起来;在GaN关断期间(图中T2)，负压幅值稳定;在驱动芯片长时间不发波时(图中T3)，负压仍然稳定可靠。E-mode GaN采用NSD2622N驱动电路波形(CH2为低边GaN Vds，CH3为低边GaN Vgs)　　简化电路设计，降低系统成本　　NSD2622N不仅可以通过直驱方式稳定、可靠驱动GaN，最为重要的是，NSD2622N通过内部集成正负稳压电源，显著减少了外围电路元器件数量，并且采用自举供电方式，极大简化了驱动芯片的供电电路设计并降低系统成本。　　以3kW PSU为例，假设两相交错TTP PFC和全桥LLC均采用GaN器件，对两种直驱电路方案的复杂度进行对比：　　如果采用NSI6602VD驱动方案，需要配合相应的隔离电源电路与正负电源稳压电路，意味着每一路半桥的高边驱动都需要一路独立的隔离供电，所以隔离辅助电源的设计较为复杂。鉴于GaN驱动对供电质量要求较高，且PFC和LLC的主功率回路通常分别放置在独立板卡上，因此，往往需要采用两级辅助电源架构，第一级使用宽输入电压范围的器件如flyback生成稳压轨，第二级可以采用开环全桥拓扑提供隔离电源，并进一步稳压生成NSI6602VD所需的正负供电电源，以下为典型供电架构：NSI6602VD驱动方案典型供电架构　　如果采用NSD2622N驱动方案，则可以直接通过自举供电的方式来简化辅助电源设计，以下为典型供电架构：NSD2622N驱动方案典型供电架构　　将以上两种GaN直驱方案的驱动及供电电路BOM进行对比并汇总在下表，可以看到NSD2622N由于可以采用自举供电，和NSI6602VD的隔离供电方案相比极大减少了整体元器件数量，并降低系统成本;即使采用隔离供电方式，NSD2622N由于内部集成正负稳压电源，相比NSI6602VD外围电路更简化，因此整体元器件数量也更少，系统成本更低。GaN直驱方案的驱动及供电电路BOM对比　　适配多种类型GaN，驱动电压灵活调节　　纳芯微开发的E-mode GaN驱动芯片NSD2622N，不仅性能强大，还能够适配不同品牌、不同类型(例如电压型和电流型)以及不同耐压等级的GaN器件。举例来说，NSD2622N的输出电压通过反馈电阻可以设定5V~6.5V的驱动电压。这样一来，在搭配不同品牌的GaN时，仅仅通过调节反馈电阻就可以根据GaN特性设定最合适的驱动电压，使不同品牌的GaN都能工作在最优效率点。　　除此之外，NSD2622N具备最低200V/ns的SW节点dv/dt抑制能力，提升了GaN开关速度上限;采用更为紧凑的QFN封装以及提供独立的开通、关断输出引脚，从而进一步减小驱动回路并降低寄生电感;提供过温保护功能，使GaN应用更安全。　　纳芯微还可提供单通道GaN驱动芯片NSD2012N，采用3mm*3mm QFN封装，并增加了负压调节功能，从而满足更多个性化应用需求。
2025-05-30 09:52 reading：506
纳芯微汽车前灯照明解决方案——重磅新品三连发！
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纳芯微汽车前灯照明解决方案——重磅新品三连发！

　　纳芯微汽车前灯照明解决方案——重磅新品三连发！
2025-05-26 14:39 reading：360
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