纳芯微NSOPA240x系列功率放大器应用介绍

Release time：2024-09-24
author：AMEYA360
source：纳芯微
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　　摘要

　　旋转变压器因其高可靠性，高精度的特性，被广泛用于电机控制速度和位置的检测，其中包括在汽车和工业领域中的混合动力电动汽车 (HEV) 牵引逆变器，电动汽车 (EV)，电动动力转向，电机驱动和伺服机构应用。

　　本应用笔记介绍了纳芯微为旋转变压器驱动所设计的功率放大器 NSOPA240x系列(即NSOPA2401/2)的特性和典型设计要点。NSOPA2401/2 将单 / 双通道的功率放大器、过温关断，限流保护功能集成在单芯片上，降低了设计复杂性和系统成本，提高了可靠性和性能。

　　01、旋转变压器和驱动运放简介

　　旋转变压器可用来精确测量角度位置和转速，部署在工业电机控制、伺服器、机器人、电动和混动汽车等的动力系统单元中。旋转变压器在这些应用中可以长期承受严苛条件的考验，是恶劣环境下的完美选择。旋转变压器有三个绕组，包括有一个初级绕组、两个正交分布的次级绕组，共三组线圈，对外共有 6 条引线。其中，激励线圈接受输入的正弦型激励电流，而正交的两个感应线圈，依据旋变的转子、定子之间的相互位置关系，调制出具有 sin 正弦和 cos 余弦包络的检测信号。

　　当激励信号是 sinωt，转子与定子间的角度为θ，则正弦信号为sinωt×sinθ，而余弦信号则为 sinωt×cosθ。根据 sin、cos 信号和原始的激励信号，通过必要的检测和比较电路即可高分辨率地检测出转子位置。

纳芯微NSOPA240x系列功率放大器应用介绍

　　图1. 旋转变压器关键参数

　　根据旋转变压器的特性，驱动运放需要的特性：

　　• 旋转变压器的励磁原边线圈通常具有小于 100Ω的较低 DCR ( 直流电阻 )，因此需要有最高可至 200mA的较强电流输出能力才可以驱动线圈。

　　• 为了保证高精度以及高线性度，在旋转变压器的应用中需要具备较高的 SR(压摆率 Slew Rate)。

　　• 旋转变压器的常见激励方式为差分推挽输出，对放大器要求较宽的带宽以及较高的开环增益，以确保信号不失真。

　　• 汽车应用 EMI 环境复杂，为了保证励磁功率放大电路不被干扰，放大电路需要具备一定的 EMI 抑制能力。

　　• 作为高功率驱动级，需要具备限流和过温关断功能，保证系统的可靠性和鲁棒性。

　　• 传统的解决方案是利用通用运放和分立三极管搭建高输出电流，电路复杂可靠性低，且难以集成热关断和限流保护等功能。NSOPA240x运算放大器具有高电流输出能力，最大可支持 400mA 的持续电流输出，集成了过温关断，限流保护等安全功能，满足各类旋转变压器驱动的需求。

纳芯微NSOPA240x系列功率放大器应用介绍

　　图2 纳芯微用于旋变驱动的运放 NSOPA240x 关键参数 & 特性

　　1.1、输出电流

　　输出电流能力和输出摆幅是功率放大器最重要的指标之一，负载电流与输出摆幅之间的关系直接决定在驱动运放上的耗散功率。NSOPA240x 设计为最高 400mA 持续输出电流能力，完全满足各类旋转变压器驱动要求。

　　1.2、摆率

　　为了保证旋转变压器能够无失真地被驱动，一个关键前提是需要有足够的压摆率，对于正弦信号不失真的最低要求如以下公式所示：

纳芯微NSOPA240x系列功率放大器应用介绍

　　以 7Vrms，10KHz 的激励信号为例，保证不失真所需的最低压摆率为：

纳芯微NSOPA240x系列功率放大器应用介绍

　　下图显示的是不同频率与不同幅值的激励信号与所需的最小压摆率的关系。NSOPA240x 上升压摆率为6.5 V/μs,，下降压摆率为 7V/μs，完全满足旋转变压器驱动的应用。

纳芯微NSOPA240x系列功率放大器应用介绍

　　图3 旋转变压器驱动运放所需最小摆率与驱动信号频率幅值关系

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纳芯微携手联合动力打造新一代汽车电驱平台芯片方案
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纳芯微携手联合动力打造新一代汽车电驱平台芯片方案

　　近日，纳芯微宣布与领先的智能电动汽车部件及解决方案提供商——联合动力(Inovance Automotive)深度合作的两颗高集成度芯片——隔离采样及逻辑ASC集成芯片已在联合动力新一代电驱平台正式量产，定制的解决方案以更高的芯片集成度和更优化的性能，支持新能源汽车电驱系统的集成化演进并助力满足更高等级的功能安全设计。　　传统分立式电驱系统部件分散、线束冗余，普遍存在体积大、损耗高、响应慢及可靠性受限等问题，已难以适配新能源汽车电驱系统的持续升级需求。基于市场对长续航与强动力的核心诉求，电驱系统正加速向多合一、高集成方向演进。在此趋势下，芯片不仅需要实现更高程度的功能集成，更需在有限空间内兼顾精度、可靠性和功能安全冗余，同时为系统设计保留足够的灵活度。　　基于对电机控制器产品系统架构和功能安全技术十余年的深刻理解，联合动力前瞻性地定义了隔离采样及逻辑ASC集成芯片功能与性能需求。在此次定制合作中，纳芯微创新性地将高压 LDO、隔离采样放大器、隔离比较器集成在单颗隔离采样芯片中，大大减少了外围器件数量，支持电驱系统实现高精度隔离电压采样、快速过欠压保护及小型化设计。此外，该方案中由纳芯微定制的逻辑 ASC 芯片集成有多个逻辑器件，并支持频率检测功能，可满足接口相关逻辑的集中处理，从而简化了接口设计，在提高系统集成度，实现小型化的同时，降低了BOM成本，助力实现电驱/主驱系统功能安全相关架构的优化。　　从“分立”到“集成”，将成熟的分立电路“芯片化”，能够带来极简架构的价值跃迁：　　质量跃升：架构的简化和元器件数量的大幅减少，直接降低了硬件的潜在失效率，使产品质量水平迈上新台阶。　　尺寸优化：高度集成化显著降低了PCB占用面积，为电控产品的小型化和功率密度提升创造了更大空间。　　加速开发：标准化的芯片方案取代了复杂的分立电路设计和调试，极大地提升了开发效率，缩短了产品上市周期。　　联合动力研发中心总监郑超表示：“电驱正迈入高集成时代，每一颗芯片的技术升级，都能为我们带来体系化创新价值。本次与纳芯微的合作，深度融合了双方在电驱系统与汽车芯片领域的优势，更标志着联合动力的能力实现了关键进阶：我们不仅能够开发性能领先的电控产品，更具备了在源头参与并共同定义产品架构与核心芯片的技术实力。我们期待与纳芯微携手，共同定义下一代电驱技术平台，为车厂提供更具竞争力的系统解决方案。”　　纳芯微产品线总监叶健表示：“纳芯微与联合动力具备扎实的合作基础。本次合作的深化，既是客户对纳芯微产品与技术实力的认可，也是我们围绕应用创新战略的生动实践。纳芯微将充分依托在隔离和接口芯片领域的技术专长和长期耕耘，提供高精度、高性能、高可靠的芯片方案，助力联合动力打造全新电驱平台。”　　纳芯微“隔离+”体系已形成覆盖数字隔离器、隔离采样、隔离驱动、隔离电源及隔离接口的完整产品布局，截至2025年10月，“隔离+”芯片累计出货量达 20 亿颗。此外，纳芯微还可提供覆盖 CAN，LIN，SerDes，逻辑IC，电平转换等完整的汽车接口芯片，为客户提供一站式的汽车级隔离和接口解决方案。纳芯微在新能源汽车三电系统领域，已与近数百家零部件供应商建立合作关系，为主驱逆变器、车载充电机(OBC)、电池管理系统(BMS)等应用提供包括传感器、信号链、电源管理、MCU在内的芯片解决方案。
2026-01-16 15:31 reading：268
纳芯微推出MT932x线性位置传感器，700μA超低功耗与5kHz高带宽
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纳芯微推出MT932x线性位置传感器，700μA超低功耗与5kHz高带宽

　　今日，纳芯微宣布推出低压线性位置传感器MT932x系列。作为公司在线性位置传感器低压平台的重要补充，该系列在实现700μA超低功耗的同时，提供最高5kHz的采样带宽，在保持高精度位置检测的前提下，为智能交互与运动控制类设备提供兼顾能效与性能的解决方案。　　低功耗与高带宽并存，提升系统能效　　在正常工作状态下，MT932x系列工作电流低至700μA，显著低于行业主流方案，尤其适用于无线游戏手柄、VR 手柄等电池供电的消费类终端设备，可有效延长待机与使用时间，降低充电频次，并提升整体便携性与续航表现。在超低功耗设计的基础上，MT932x系列仍可提供5kHz采样带宽，能够对微小位移变化进行实时、连续捕捉，确保动态控制过程中的响应速度与稳定性。这一特性使其在云台控制、摇杆输入、实时运动跟踪等应用中，可实现更加自然、流畅且一致的交互体验。　　高精度与一致性设计，保障长期稳定运行　　MT932x系列具备±1.5% 的线性度，以及 ±20mV 的失调电压性能，有助于提升位置反馈计算精度，增强系统整体控制稳定性。同时，其良好的一致性表现可降低终端产品的校准复杂度，确保输出结果可预测、低漂移、低误差，适用于对位置精度和长期稳定性要求较高的应用场景，如 3D 打印设备、液位检测系统等。　　小型封装与多灵敏度配置，增强设计灵活性　　MT932x系列提供DFN1616、SOT23等小型封装选项，便于在空间受限的终端产品中实现高性能集成，符合消费电子产品小型化的发展趋势。同时，系列产品支持多种灵敏度配置，客户可根据不同机械结构、磁场间距及工作条件灵活选型，降低设计约束，加快产品开发进程。
2025-12-26 14:30 reading：391
纳芯微推出NSI1611系列隔离电压采样芯片
行业新闻

纳芯微推出NSI1611系列隔离电压采样芯片

　　纳芯微今日宣布正式推出全新一代隔离电压采样芯片NSI1611系列。作为纳芯微经典产品NSI1311系列的全面升级，NSI1611系列基于其领先的电容隔离技术，在性能与适配性上实现双重突破。　　其核心创新在于支持0~4V宽压输入的同时，能够保持1Gohm的高阻输入，可显著提升电压采样的精度与抗干扰能力;同时部分料号亦兼容传统0~2V输入，为客户提供更灵活的器件选择。　　NSI1611系列包含差分输出的NSI1611D和单端输出的NSI1611S。其中，差分输出均为固定增益，单端输出则提供固定增益和可调比例增益两类选项，进一步满足不同系统架构与设计需求。　　在新能源汽车与工业自动化领域，对高压系统采样提出了“高精度、高灵活度”的严苛要求，隔离电压采样芯片的性能迭代与场景适配能力已成为行业竞争关键。全新NSI1611系列通过创新的宽压+高阻输入与灵活输出配置两大特点，能够同时支持新项目设计与存量平台升级，为新能源汽车主驱逆变器、车载充电机(OBC)等汽车应用，以及伺服、变频器、电机驱动等工业应用带来更优的器件选择。　　创新宽压+高阻输入　　精度抗扰双重提升　　以新能源汽车主驱系统为例，随着其母线电压进一步提升至800V，以及SiC/GaN器件的应用，控制系统对电压采样的精度及抗干扰能力有了更高的要求。　　市面上多数隔离电压采样芯片的输入范围为0~2V，而NSI1611创新性地在保持1Gohm高阻输入的同时，将其拓展至0~4V，突破前代及行业同类产品的输入范围限制，带来精度和抗干扰的双重升级，在适配更高母线电压的同时，降低了设计复杂度和开发周期。　　抗干扰能力增强：NSI1611采用宽压输入时，参考地的噪声对输入信号的干扰比例直接减半。结合NSI1611内部的电路优化，其芯片EOS能力大幅提升，且EMI可通过CISPR 25 Class 5等级测试，CMTI高达150kV/μs。在新能源汽车主驱、工业变频器等高开关频率的复杂电磁环境中，宽压输入能够保证采样信号更纯净，大大提升了系统运行的稳定性，降低终端应用的失效风险。　　采样精度再升级：0~4V的宽压输入范围可扩大分压比，结合优化的信号调理设计，在保持高阻输入的同时显著降低输入误差，让测量数据更接近真实电压值，为系统的精准控制提供可靠数据;在采样误差测试中，相比前代产品NSI1311系列，NSI1611系列凭借更宽的输入范围在系统的低压区域取得了较大的精度优势，在满量程800V母线电压系统中，当输入电压100V时，NSI1611的采样误差相比NSI1311降低超30%，误差低于1.2%。　　NSI1611和NSI1311的采样误差随输入电压变化曲线　　单端/差分输出灵活选择　　简化设计更高效　　凭借深刻的系统级理解，NSI1611系列基于前代产品的应用痛点，全新加入单端输出版本，并且提供“固定增益/比例增益”双版本选择，适配多元化的系统配置需求，可帮助客户简化选型和设计：　　简化设计、降低BOM成本：NSI1611的单端输出信号可直接接入MCU的ADC接口，彻底省去了传统差分输出方案所必需的后级运放及调理电路，不仅直接降低了BOM成本，还简化了PCB布局与器件选型复杂度，为紧凑型和高功率密度应用提供了更优的解决方案。　　增益自适应适配多元需求：比例增益版本(NSI1611S33/NSI1611S50)可通过REFIN引脚进行配置，使输出增益匹配后端ADC的满量程输入范围，最大化利用ADC的动态范围，提升了整体信号链的有效位数与采样精度，进一步满足多元化的高精度测量需求。　　同时，NSI1611系列亦保留差分输出版本NSI1611D02，与纳芯微NSI1311完全引脚兼容，客户无需修改PCB即可实现无缝升级或跨品牌替换，显著降低迁移成本。　　多项参数优化　　性能全面升级　　随着系统功率密度的提升，对器件耐压能力、采样精度、EMI性能等提出了更高的要求。NSI1611针对相关关键参数进行了优化，在全面升级器件可靠性和性能的同时，亦优化了器件成本，为客户提供“性能-成本-可靠性”兼得的选择。　　车规级可靠性保障：NSI1611系列的车规版本满足AEC-Q100 Grade 1要求，工作温度覆盖-40℃~125℃，隔离耐压高达5700Vrms，最大浪涌隔离耐压Viosm达10kV，适配汽车高温高压严苛环境，可在极端场景下确保隔离的可靠性。　　精度参数全面进阶：NSI1611系列的输入偏置电压Vos(Offset Voltage)指标优化至±0.8mV，相较于前代NSI1311同规格产品的±1.5mV，精度表现实现巨大提升;此外，增益温漂(Gain Drift)从前代的45ppm/℃优化至40ppm/℃，全温区精度稳定性进一步提升;非线性误差、温漂(Offset Drift)维持在行业优异水平，有效加快了系统开发的标定流程;同时，NSI1611系列的采样带宽达到330kHz，适配SiC和GaN等新一代高频开关器件控制，满足高动态响应需求。　　功耗优化更节能：相比前代产品，NSI1611系列功耗表现进一步优化，助力终端产品降低能耗。对比前代，NSI1611的Idd1由11.4mA降低至7.2mA，Idd2由6.3mA降低至4.7mA(均为典型值Typ.)，NSI1611系列的整体综合功耗下降约33%，可助力客户打造更节能的汽车电子系统，提高新能源汽车的续航里程。　　EMI表现更优异：NSI1611基于时钟信号隔离通道复用技术，大幅优化了EMI表现。在200MHz到1000MHz频段的EMI测试中，NSI1611的辐射发射(RE)指标在水平方向和垂直方向均保持10dB以上裕度(3dB～6dB裕度即可满足工程需求)，可轻松通过CISPR 25 Class 5认证。面对汽车主驱、OBC等复杂电磁环境，可以减小对系统其他部件的电磁干扰，有效减少系统电磁兼容整改工作量，加快产品上市进度。　　封装和选型　　NSI1611系列选型表　　丰富的“隔离+”产品　　满足多元化应用需求　　凭借在隔离技术方面的积累和领先优势，纳芯微提供涵盖数字隔离器、隔离采样、隔离接口、隔离电源、隔离驱动等一系列 “隔离+”产品。纳芯微正以全生态“隔离+”产品矩阵，为高压系统筑造安全可靠的防线：　　“+”代表增强安全：纳芯微“隔离+”产品提供超越基本隔离标准的安全等级，为客户系统构筑更坚固的高低压安全边界。　　“+”代表全产品生态：纳芯微以成熟的电容隔离技术IP为核心，拓展出包括数字隔离器、隔离采样、隔离接口、隔离电源、隔离驱动等完整产品组合，为客户提供隔离器件的一站式解决方案。　　“+”代表深度赋能应用：纳芯微“隔离+”产品可满足电动汽车高压平台、大功率光储充系统，以及高集成、高效率AI服务器电源等场景的核心需求，实现系统级安全、可靠与高效。
2025-12-17 16:06 reading：466
纳芯微“隔离+”再获权威认可｜两款车规芯片斩获中国汽车芯片创新成果奖
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纳芯微“隔离+”再获权威认可｜两款车规芯片斩获中国汽车芯片创新成果奖

　　在中国汽车工业协会发布的2025中国汽车芯片创新成果奖中，纳芯微两款车规级产品成功入选，以核心技术持续赋能汽车电动化、智能化发展。　　NSI6602B-Q1|隔离式双通道栅极驱动器　　面向 SiC / 高频 MOSFET 驱动应用，为高速、高压环境提供高效、精准且高鲁棒性的驱动性能。　　5.7kVrms 隔离能力、±100 kV/µs CMTI　　4A/6A 输出、25 ns 延迟、6 ns 脉宽失真　　可编程死区时间，轻松适配多类功率架构　　NSI1311-Q1|隔离电压采样放大器　　专为高压平台的精确监测设计，支持快速、稳定、长期可靠的隔离采样。　　5kVrms 耐压、150 kV/µs CMTI　　0.02V–2V 输入、固定增益 1、全温域高精度　　400 kHz 带宽、82 dB SNR　　纳芯微“隔离+”系列产品在成熟电容隔离技术的基础上，构建包含隔离驱动、隔离采样、隔离接口、隔离电源、数字隔离器的全生态产品矩阵，通过更高的系统安全裕度与更完善的一站式产品生态，为客户在电动汽车、光储充和服务器电源等核心应用中实现更可靠、更高效的系统体验。
2025-12-16 14:07 reading：471
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