納芯微發布NSD7315系列H橋直流有刷電機驅動芯片
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納芯微近日宣布推出NSD7315系列大電流H橋驅動芯片，具備40V耐壓能力與10A峰值輸出電流，支持硬件和軟件SPI兩種輸入接口版本，該系列芯片支持1路H橋或者2路半橋配置，可直接驅動1路直流有刷電機或2路電磁閥等負載。
NSD7315-Q1車規版本適用于多種汽車應用場景，包括車身電子鎖、發動機控制系統中的電子節氣門、廢氣再循環、分流閥，以及空氣懸架CDC等應用。NSD7315工規版本也可應用于自動升降桌、電動窗簾、掃地洗地機等消費類設備。新推出的NSD7315是對納芯微現有的NSD73xx系列H橋驅動產品在大電流方向上的進一步拓展。
產品特性
● 滿足AEC-Q100 grade1：–40°C~125°CTA（車規版本）
● 工作電壓：4.5V~35V（40V耐壓），輸出電流：10A（峰值）
● 超低內阻Rds（on）（上管+下管）：150mΩ@TJ=25°C，13.5V
● 集成電流采樣功能：比例電流輸出（IPROPIx）
● 集成可配置的電流調節功能
● 可配置的控制模式：PH/EN，PWM（IN1/IN2）和獨立半橋控制
● 輸出上升/下降時間壓擺率可配置，優化降低EMI性能
● 低功耗模式：靜態電流3μA@TJ=25°C，13.5V
● SPI和硬件接口選擇：
–SPI接口：NSD7315S-Q1
–硬件接口：NSD7315H-Q1
● 先進保護和智能診斷功能：電源欠壓保護，電荷泵欠壓，過流保護，負載開路檢測，過熱關斷與過熱預警，故障狀態輸出（nFAULT/SPI）
大電流，低溫升，具備出色帶載能力
NSD7315上下管總導通電阻僅為150mΩ，峰值輸出電流可達10A，能夠為汽車有刷電機、閥門泵類及工業電機提供大扭矩帶載能力。即使在高溫環境下，也具備較低且穩定的溫升表現，運行持久可靠。
在半橋模式下，帶載持續輸出2A電流，環境溫度為25℃，芯片溫升穩定在24.4℃。
帶載持續2A電流時的芯片溫升
在全橋模式下，帶載持續輸出5A電流，環境溫度為25℃，芯片溫升穩定在125℃，未觸發過溫保護。
帶載持續5A電流時的芯片溫升
靈活設置輸出壓擺率，有效平衡大電流驅動中的溫升與EMI挑戰
在電機等負載驅動中通常采用硬開關方式，而大電流驅動會帶來顯著的電流變化率（△I/△T），進而產生較大的電磁干擾（EMI）（如下圖所示）。若芯片輸出的壓擺率固定且較慢，會導致內部MOS開關損耗增加，導致溫度升高。因此，如何在滿足EMI性能的同時控制溫升，是大電流驅動應用中的一大難點。
NSD7315支持根據不同負載和不同輸入PWM頻率，來靈活設置輸出的上升/下降Slew Rate，同步配置死區時間，方便工程師在不更改硬件設計的前提下，通過軟件（SPI版本）或者SR管腳（HW版本）來優化溫升和EMI性能。
輸出上升/下降沿壓擺率SPI接口Slew Rate設置
內部集成電流采樣和電流調節，減少系統面積和成本
NSD7315集成電流采樣功能，無需外部功率采樣的電阻和電流運放即可實現電流檢測。通過IPROPIx管腳，可按1/1100的比例輸出每個半橋上管MOS的正向導通電流（即從Drain到Souce端的電流）。若將IPROPI1和IPROPI2管腳連接在一起，則輸出電流為兩個上管的正向電流之和（如下圖所示）。
NSD7315內置電流鏡
同時，NSD7315還集成了電流調節功能，當輸出電流超過內部設定的電流閾值時，芯片會自動執行限流功能，以防止在電機啟動或堵轉等工況下出現過大負載電流，從而避免芯片過熱和電機損壞。
具備負載開路診斷功能，精準定位反饋故障，無需人工排查
NSD7315支持輸出端負載開路診斷功能，可在驅動芯片待機模式和工作模式下分別檢測負載狀態，幫助系統在電機運轉前或運行中及時發現異常，提升系統可靠性。該功能支持兩種檢測模式：待機模式檢測（OLP）和工作模式檢測（OLA）。
待機模式下的負載開路檢測（OLP）：芯片通過依次使能內部的上拉和下拉電流源，測量流經內部上/下拉電阻的電壓，并與內部比較器的電壓閾值進行比對，從而判斷輸出是否存在開路。
OLP模式檢測步驟一
OLP模式檢測步驟二
工作模式下的負載開路檢測（OLA）：芯片通過檢測死區時間內高邊續流MOS管體二極管的導通壓降，并與固定的VOLA電壓閾值比較，實現實時開路檢測。
OLA模式檢測電路
封裝與選型
納芯微H橋直流有刷電機驅動NSD7315系列現已全面量產，作為NSD73xx系列的重要拓展，該系列具備良好的通用性與可靠性，適用于多種典型負載需求。NSD7315系列的推出，進一步完善了納芯微在電機驅動領域的產品布局，為客戶提供更高集成度與系統適配性解決方案，助力終端產品快速落地。
NSD73xx系列選型表
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