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針對汽車電氣化與智能化涌現(xiàn)出越來越多的高壓繼電器、車身LED、單極性步進電機等負載，納芯微推出全系列車規(guī)級低邊驅(qū)動產(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，非常適合應用于商用車24V平臺控制器應用；全新8通道低邊驅(qū)動NSD56008-Q1產(chǎn)品具備跛行模式并支持負載開路診斷功能。

圖源：納芯微

納芯微車規(guī)級低邊驅(qū)動系列產(chǎn)品矩陣（圖源：納芯微）

NSD56008-Q1產(chǎn)品特性

?工作電壓：4.5V – 28V
?8通道1Ω低邊驅(qū)動，每通道典型負載電流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個兼容CMOS的輸入引腳IN0和IN1，可映射到輸出端口
?全功能檢測及保護：過載，過溫診斷及保護，過壓保護和開路診斷。

?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認證

圖1：NSD56008-Q1芯片功能框圖（圖源：納芯微）

1）輸入IO映射功能(Input Mapping)

NSD56008-Q1提供IN0和IN1兩個輸入控制引腳，在默認模式下分別控制輸出通道OUT2和輸出通道OUT3，同時也可以通過映射地址寄存器(mapping registers) MAP_IN0和MAP_IN1將IN0和IN1映射到任意一個輸出通道，以實現(xiàn)PWM控制任意輸出通道，該功能可廣泛應用于散熱風扇模組調(diào)速控制與LED亮度調(diào)節(jié)等場景。

圖2：NSD56008-Q1的兩個輸入端口及映射模式（圖源：納芯微）

2）跛行模式(Limp Home)

針對汽車發(fā)生故障后需要保持持續(xù)工作的要求，當芯片IDLE 引腳為“低電平”且其中一個輸入引腳（IN0或者IN1）設(shè)置為“高電平”時，NSD56008-Q1進入跛行模式(Limp Home Mode)，IN0與IN1默認映射到輸出通道OUT2與OUT3，可用于保持特定負載/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負載工作狀態(tài)是否正常。

圖3：NSD56008-Q1工作模式狀態(tài)機（圖源：納芯微）

3）有源鉗位(Ac tive Clamping)

鉗位能量是衡量低邊開關(guān)在驅(qū)動感性負載以實現(xiàn)快速退磁功能的一項重要指標，退磁能量與感性負載電感值、負載電流、鉗位電壓與退磁時間相關(guān)。鉗位能量衡量指標主要分為單次脈沖能量耗散（single pulse）和重復脈沖能量耗散（repetitive pulses）。單次脈沖能量耗散衡量的是低邊驅(qū)動全生命周期不損傷芯片的情況下，短時間能夠承受的最大能量耗散值；重復脈沖能量耗散衡量的是低邊驅(qū)動在周期性關(guān)斷過程中在不會因為累積效應對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)動小電流感性負載例如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)其實際應用負載電流并考慮充足余量的情況下，在負載電流580mA測試中，NSD56008-Q1單次脈沖測試可承受120mJ以上能量耗散(datasheet 中降額為50mj@440mA, 25℃)。重復脈沖測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200萬次關(guān)斷操作后仍然保持功能正常。

圖4：NSD56008-Q1 感性負載關(guān)斷 - Single Pulse 單脈沖關(guān)斷能量 - 25攝氏度（圖源：納芯微）

圖5：NSD56008-Q1 感性負載關(guān)斷 - Repetitive Pulse 重復多次脈沖關(guān)斷能量 - 200萬次反復關(guān)斷 - 85攝氏度（圖源：納芯微）

4）診斷和保護(Diagnosis & Protection)

NSD56008-Q1配備豐富的保護與診斷功能，分別提供邏輯供電與功率供電欠壓保護；每個通道獨立設(shè)計過載與過溫保護，各過溫過載以及負載狀態(tài)的診斷信息通道間相互獨立并能夠通過寄存器匯報到MCU，一個通道的錯誤狀態(tài)不會影響其他通道正常工作。

保護功能：
?VDD欠壓保護
?VS欠壓保護
?每通道獨立過載與過溫保護

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
?通信錯誤診斷

圖6：NSD56008典型應用圖（圖源：納芯微）

納芯微低邊驅(qū)動產(chǎn)品系列選型表：

（圖源：納芯微）

審核編輯黃宇

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