纳芯微汽车级CAN接口芯片助力汽车控制智能化

发布时间：2023-02-24 13:56
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2451

　　随着车内电子元器件的增加，汽车受到的电磁干扰影响也越来越大，对系统产生的电磁干扰也越来越强。与传统汽车不同，新能源汽车使用电驱系统驱动车辆，在车辆充电和放电的过程中，大功率器件的开关动作引起大的电压电流突变，从而可能带来更严重的EMC问题，因此，对于汽车中大量使用的总线接口芯片的EMC性能要求也更高。为了获得较好的EMC性能，除了芯片设计的考虑之外，系统中芯片外围电路的补充完善也是至关重要的。

　　以下是典型的CAN收发器系统应用电路图：

纳芯微汽车级CAN接口芯片助力汽车控制智能化

　　CAN收发器系统应用电路图

　　其中，由于共模电感的共模高阻和差模低阻特性，在收发器总线处就近放置共模电感(c框，推荐值100uH)，可有效滤除总线外部高频噪声和CAN收发器因信号不对称产生的的共模噪声，且不影响CAN 差分信号传输质量，因此可以起到提升系统的抗干扰能力并降低系统EMI的作用。

　　在系统速率和负载数量允许的情况下，总线可以分别对地放置一个电容(推荐值100pF)，可以有效滤除汽车CAN总线的瞬态过冲(如ESD，ISO7637 pulse等)。

　　总线的120Ω终端匹配电阻建议由2个60Ω电阻进行串联，并在中间连接点通过电容(推荐值4.7nF)接地，有助于改善CANH，CANL总线之间的信号一致性，降低EMI，同时可以将此处的共模干扰引到地上，减小对总线的干扰。

　　由于汽车系统ESD要求较高，通常在靠近总线接口处放置小寄生电容的专用ESD防护器件(a框, 如PESD2CAN，可以有效增强芯片的ESD防护能力。

　　除此以外，总线连接负载电容和匹配电阻误差应尽可能小，以避免总线信号的不对称性导致的系统共模干扰。

　　纳芯微CAN收发器芯片介绍

　　1.德国C&S权威认证

　　纳芯微的车规CAN芯片(NCA1042x-Q1, NCA1051x-Q1)已经获得德国C&S的一致性报告。德国C&S实验室是业内公认的权威认证机构，可测试车载芯片能否在网络中实现互联互通和网络兼容性。获得C&S一致性报告，意味着纳芯微的车规CAN芯片可以和其它获取该认证的任何品牌的CAN接口实现上游和下游的互联互通，自由组网。

　　2.性能优势

　　(1)高传输速率 高稳定性

　　纳芯微NCA1042x-Q1/NCA1051x-Q1 CAN收发器芯片可在-40°C至+125°C的宽温工作范围内稳定运行，数据传输速率高达5Mbps，全系支持CAN FD，提供业内通用的封装形式，拥有优异的EMC性能。

　　(2)低功耗 高可靠性

　　NCA1042x-Q1提供低电流的Standby模式，可以通过主控制器或者总线唤醒，NCA1051x-Q1提供低功耗的Silent 模式，并且两者在断电后都脱离总线;同时，NCA1042x-Q1和NCA1051x-Q1 在normal mode下都具有TXD 超时功能，而NCA1042x-Q1在待机模式下还支持总线超时功能，两者总线耐压范围在-58V~+58V之间，支持过温和过流保护功能。

　　(3)宽I/O电压工作范围

　　NCA1042B-Q1和NCA1051A-Q1 CAN收发器芯片逻辑I/O工作电平在2.8~5.5V范围内，可支持3.3V和5V MCU 的I/O电平。

　　3.功能架构

　　- NCA1042x-Q1/NCA105x-Q1是高速CAN收发器，可提供控制器局域网(CAN)协议控制器和物理两线CAN总线之间的接口，可支持至少110个CAN节点

　　- 兼容ISO 11898- 2：2016和SAE J2284-1至SAE J2284-5中定义的CAN物理层结构

　　- 支持CAN FD，在快速相位网络中可实现可靠的通信，数据速率高达5Mbps

　　- 提供热保护和传输数据显性超时功能

（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

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　　纳芯微今日推出NSD3602-Q1系列双通道半桥栅极驱动芯片，提供2路半桥驱动，可驱动1路直流有刷电机或者1-2路电磁阀。　　NSD3602-Q1适合用于车身应用中多电机或多负载场景，如车窗升降、电动座椅、门锁、电动尾门和比例阀等。新推出的NSD3602-Q1是对纳芯微现有NSD360x-Q1系列的补充，NSD360x-Q1系列还包括4通道和8通道的半桥驱动产品。　　产品特性　　◆ 宽工作电压：4.9V – 37V(最大值40V)　　◆ 2通道半桥栅极驱动　　◆ 可配置时序充放电电流驱动(CCPD)，优化EMC性能　　◆ 集成电荷泵实现 0~100% PWM　　◆ 集成1路可编程宽模运放　　◆ 低功耗模式　　◆ 两种版本：SPI 版本支持16位 10MHZ SPI通信;硬件版本支持IO独立配置，减少MCU IO　　◆ 全面的诊断保护功能　　◆ 工作温度：Tj=-40°C~150°C　　◆ 封装形式：VQFN32　　◆ AEC-Q100认证　　NSD3602-Q1功能框图　　可配置时序充放电电流驱动(CCPD)：优化EMC性能　　由于车身应用中执行器的位置特殊性，例如电动尾门和天窗非常靠近车身天线，这就对相应的电机驱动提出了较高的EMC要求：驱动器即使在PWM工作时也拥有较低的辐射及传导干扰(RE/CE) 。　　为了应对这些挑战，NSD3602-Q1提供了可配置时序充放电电流驱动(CCPD: Configurable Charge/Discharge Current Profile Driver)。NSD3602-Q1可以根据外部负载(MOSFET)的参数和应用需求，同时实现2路半桥独立时序电流PWM驱动，电流型驱动也不再需要外部门级电阻和GS/GD电容。　　如下图所示，NSD3602-Q1的CCPD模块将MOS导通/关断过程分为三个阶段：预充电/预放电阶段、充电/放电阶段、尾放电阶段(导通只有两阶段)，所有阶段的持续时间和驱动电流独立可配置。CCPD驱动时间示意图　　宽模运放：精准电流检测，简化BOM　　NSD3602-Q1内部集成了1个高性能差分放大器 (CSA)，通过测量外部采样电阻上的差分电压来测量电流，CSA模块支持可编程增益和偏置、宽共模、双向输入、消隐 (blanking) 和采样保持 (sample & hold) 功能，通过CSA模块可以实现精准和灵活的电流采样，节省客户BOM。　　全面的诊断保护功能，提升系统可靠性　　NSD3602-Q1 集成了全面的诊断保护功能，如实时电源及电荷泵电压监控，实现全功能的欠压过压诊断保护(DVDD UV, PVDD OV, PVDD UV 和VCP UV)、驱动模块监控实现VGS及VDS诊断保护、实现运行和关闭状态下负载的开路、短路诊断(内置了上下拉电流源，从而实现off状态下负载检测)、过热报警及过热保护、CSA过流诊断、看门狗、睡眠模式和工作模式下的刹车保护功能等。所有诊断保护功能支持SPI配置或者信息读取，也支持独立的PIN脚实现IO状态输出。　　NSD3602-Q1集成的刹车保护功能，可有效抑制外部机械作用力(如人为拉拽、拖拽)导致的电压骤升，从而防止MOS管因过压损坏。这一功能在侧滑门、电动踏板、尾门撑杆等应用中尤为关键，可降低因误操作或突发冲击引起的系统故障风险，提升整体可靠性。　　NSD360x-Q1系列产品选型表　　除了NSD3602-Q1，纳芯微还提供NSD3604/8-Q1，以满足不同通道数的需求。NSD3602/4/8-Q1系列支持 2/4/8 路半桥驱动，具备高集成度和设计灵活性，适用于多电机或多负载应用，助力客户选型。
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纳芯微推出车载视频SerDes芯片组NLS9116和NLS9246

　　纳芯微今日重磅推出基于全国产供应链、采用HSMT公有协议的车规级SerDes芯片组，包括单通道的加串器芯片NLS9116和四通道的解串器芯片NLS9246。　　该系列芯片专为ADAS(摄像头、域控制器)及智能座舱(摄像头、显示屏、域控制器)系统中的高速数据传输场景设计，通过兼容性更强的公有协议、优异的模拟性能和全国产供应链，为汽车智能化、网联化提供关键基础支撑。　　随着汽车智能化的发展，车载摄像头、显示屏、激光雷达等设备剧增，数据传输量呈指数级上升，SerDes作为高带宽、低延时、低功耗的数据传输方案代表，在满足摄像头、座舱显示屏等高像素、高分辨率图像传输等方面具有独特优势。　　以L2/L3级的智能汽车为例，平均每车搭载8-16颗加串器和2-4颗解串器;更高阶的高端车型在新增侧视激光雷达、电子后视镜的情况下，对SerDes芯片的数量要求则更多。目前，单车搭载SerDes芯片价值大约是几十美元左右，未来随着摄像头、显示屏数量的增多，单车价值还有望继续增加。　　全国产供应链+HSMT互联互通，　　打造弹性供应标杆　　当前，SerDes芯片领域仍由国际厂商主导。主流国际厂商基于GMSL、FPD-Link等私有协议开发产品，形成加串器和解串器“强绑定”的生态，导致汽车厂商在芯片选型时灵活性受限，并制约了供应链的多元化选择。　　纳芯微NLS9116和NLS9246是业内率先完成芯片级协议互联互通测试的国产SerDes方案，和其他厂商HSMT协议的SerDes方案完成了图像数据流和控制业务流的打通和寄存器互操作，真正实现了加串器与解串器的解耦，使得客户可灵活选择不同供应商的芯片组合，得到了国内头部ADAS客户的高度认可。　　此外，NLS9116和NLS9246在芯片设计、晶圆生产、封装测试等方面实现了全链路国产化，可助力客户在SerDes选型上打造更加弹性多元、稳健可控的供应链体系。　　卓越模拟性能+完善的维测功能，　　破解车载布线难题　　模拟性能方面，NLS9116和NLS9246的接收机容限相比主流国际厂商产品提升100%，并具备更强的AEQ(自适应均衡)能力，助力降低汽车制造商的线缆布线成本;此外，MIPI驱动能力也做了相应增强，实测可以驱动超过30cm的PCB走线。　　维测和故障定位方面，NLS9116和NLS9246创新性地内置了接插件瞬断监测功能，可实时检测接插件诸如接触不良等微秒级故障，并通过诊断接口输出日志，大大降低了工程师问题定位时间。此外，NLS9246还采用了TDR(时域反射)技术，在实时线缆故障检测定位精度上达到行业领先水平。当检测距离在1米以内时，精度小于30厘米;检测距离在15米以内时，精度小于1米。精准的故障定位能力能够帮助工程师快速确定线缆故障位置，及时进行修复，减少因线缆故障导致的系统停机时间。　　抗干扰性方面，NLS9116和NLS9246在带电8kV的ESD测试中，图像传输无误码，在EMI/EMC性能上对标国际头部厂商，可显著减少整车厂的系统测试验证周期，助力客户加速产品上市。　　封装和选型　　NLS9116和NLS9246满足AEC-Q100 Grade 2要求，功能安全方面达到ASIL B等级，为汽车电子系统的安全性提供坚实保障。NLS9116和NLS9246的传输速率为2~6.4Gbps，满足HSMT协议，高效适配车载系统的高速数据传输需求。　　封装方面，加串器NLS9116采用TQFN32封装，解串器NLS9246采用TQFN64封装，与市场主流产品P2P兼容，方便客户在现有设计基础上进行快速替换和升级。
2025-04-29 15:42 阅读量：326
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