纳芯微光储充、工业控制和汽车电子解决方案

发布时间：2023-08-29 13:19
作者：AMEYA360
来源：网络
阅读量：2293

　　今日AMEYA360围绕纳芯微电子光伏、储能、充电桩、工业控制、汽车电子等核心应用领域的相关介绍，展示纳芯微电子在传感器、信号链、电源管理三大方向的创新产品和解决方案，包括电流传感器、数字隔离器、接口、隔离采样、隔离电源、栅极驱动、电机驱动，以及其SiC系列产品等。

纳芯微光储充、工业控制和汽车电子解决方案

　　一、光伏、储能、充电桩

　　随着光储系统核心器件向高效率、低能耗和低成本方向发展，光伏发电技术持续增强，智能化水平不断提升，模拟技术及芯片在其中发挥着越来越重要的作用。纳芯微能够为光储充系统提供一站式半导体解决方案，包括功率器件、驱动、数字隔离器、隔离接口、传感器等丰富的产品组合。其中，纳芯微隔离芯片基于容隔技术路线，相比传统光耦和磁耦，耐压更高、传输速度更快、温度范围更宽，工作寿命更长。据统计，一台光伏逆变器平均需要约25颗隔离芯片。在信号调制方式方面，纳芯微采用Adaptive OOK®编码技术，进一步提高了隔离器件抗共模噪声的能力。纳芯微的SiC功率器件产品具有高耐压、高速开关、低导通电压和高效率等特性，有助于降低能耗并缩小系统尺寸，适用于光储充等高压、大功率应用中;其集成式霍尔电流传感器相比传统的霍尔模块，能够减少50%的占板面积，有效缩小系统尺寸。

　　二、工业控制

　　纳芯微致力于探索更高集成度、更高可靠性和更具成本效益的半导体解决方案，通过技术创新解决工业挑战和难题。目前，纳芯微丰富的产品组合覆盖工业电机、变频器、伺服电机、PLC等工业自动化领域多种应用。此外，纳芯微不断优化自身的产品技术开发能力，以满足不断发展的工控领域需求。除传统通用产品解决方案之外，纳芯微更为客户提供系统级创新与多样化的选择。例如：使用单颗数字输入(DI)隔离器可替代多颗低速或高速光耦器件，能够有效缩小系统尺寸，简化了系统设计，进而降低成本;为小型化PLC主机与DO模组的提供集成式驱动方案，节省DO模块PCB设计面积，支持小尺寸或者名片式DO模组设计。纳芯微将继续为客户提供更多具有前瞻性和实用性的解决方案，助力工业自动化领域的进一步发展。

　　三、汽车电子

　　随着汽车电动化和智能化的持续发展，汽车芯片的需求不断增加。纳芯微拥有丰富的车规级芯片产品定义、开发和量产经验，并在大量主流整车厂/汽车一级供应商实现批量装车。与此同时，纳芯微不断拓展其汽车应用的产品组合，如应用于汽车主驱电机电流检测的磁电流传感器，同时也在积极开发和验证车规级1200V SiC MOSFET产品。根据公司2023半年度报告，纳芯微汽车电子领域收入占营收26.28%，较去年年度占比提升约3个百分点。

（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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　　据行业报告显示，2023年全年中国中央空调的市场实现了4.6%的增长，继2022年市场下滑后重新迎来了一波增长。其中工程项目占总市场的70%，市场占有率有小幅增长，增长率为5.7%;而家装零售市场占比仅为30%，增长率也仅有2.1%，增长相对比较缓慢。　　2023年中国中央空调市场占比前三的产品类别分别为：多联机组，单元机组和离心机组。其中多联机的使用占比最高，高达48.7%，位居第一;其次为单元机组，占比为18.8%。　　(数据来源：艾肯网)　　多联机组中央空调得到高速增长主要原因是其安装成本便宜、使用灵活、能效高，因此得到了市场的广泛欢迎，尤其是新兴行业的火热助推了工程项目市场的增长，成为其快速增长的主要推动力。　　多联机组中央空调采用“一拖多”的架构，即由一个室外机带动多个室内机，室内机可以单独安装在不同房间里，每个室内机都会对应一个线控器，通过反馈的温度、湿度等信息，可以自动调节出风口、风量以及制冷、制热功率等，以保持舒适的室内温度。多联机的技术趋势主要为两个方向，一是节能降噪，即需要室外机甚至室内机都有变频能力;二个是高舒适度和节能环保，即对空调的风量和温湿度进行更加精准的控制，同时减少空调制冷介质冷媒的泄露。　　纳芯微具有丰富的传感器产品组合，能够满足人们提高舒适度的要求，并符合绿色环保的趋势。　　点击查看纳芯微应用于中央空调的传感器解决方案　　此外，纳芯微还能够提供丰富的模拟IC解决方案。如下图所示，为多联机组的室外机和室内机系统框图，上半部分为室外机，下半部分为室内机。室外机中用到大量的模拟IC，根据其电路拓扑所示，市电交流电输入经过PFC整理转换为高压直流电，然后供电给两个电机的母线。电机的驱动采用IGBT或IPM直接控制。由于MCU通常位于低压端，而IGBT位于高压端，因此需要隔离驱动器来控制这些功率管;同时，室外机和室内机之间需要通过RS485或CAN总线进行通信;由于这两套系统通常不共地，因此需要隔离接口。　　多联机系统框图　　一、纳芯微隔离类产品　　纳芯微隔离技术　　目前，市场上的主流隔离技术有三种：光耦隔离、磁耦隔离和容耦隔离。比起光耦隔离技术，容隔隔离技术采用耐压500V/μm的二氧化硅作隔离介质，耐压高且使用寿命长，可靠性和绝缘度很高，同时相较与磁耦隔离成本更低。纳芯微的隔离产品均基于容耦隔离技术进行开发，产品包括数字隔离器、隔离驱动、隔离接口、隔离运放等产品。　　此外，纳芯微的产品采用双边高压电容隔离技术，由两部分组成，左右各有一个Die，两者之间都有隔离电容，是一种双电容隔离方式，也叫增强型隔离。即使有一个电容损坏，还有另外一个电容，可以满足产品耐高压、长寿命、宽温度范围的需求。纳芯微的产品均通过了UL、VDE、CQC等各种认证。与此同时，纳芯微的容隔产品采用自有专利的Adaptive OOK®方式进行编码传输，高电平时发出一个高频正弦波，低电平时不发，然后进行解调，差分传输可以将一些共模干扰滤掉，以提高CMTI(共模瞬态抗扰度)，同时具有更低电磁辐射和更低误码率的优点，芯片鲁棒性也更高。　　1、隔离驱动　　· 带米勒钳位的隔离单管驱动NSI6601M　　随着母线电压或开关频率提高，在开关过程中会导致很高的dv/dt;同时为了实现小型化，受限的布局也会产生寄生阻抗，给驱动环路带来一些自身电感，dv/dt的充放电可能会出现回路震荡。因此为了防止震荡并满足高频化要求，需要采用带米勒钳位的隔离驱动。　　其工作原理为：伴随上下管打开产生的dv/dt，米勒电容会产生一个电流，如果驱动回路阻抗较大，因为米勒电容产生的电流会导致较大Gate电压，导致原本关闭的管子会误打开，使上下管短路，甚至损坏管子;带米勒钳位的隔离驱动可以提供非常低阻抗的回路路径，将米勒电流释放到地，使门级值钳位到很低的电压，防止管子打开。　　因此，很多空调或电源应用都选择带米勒钳位的隔离驱动，可以满足高频化要求，提供更稳定的电流输出，同时防止管子打开。综上，带米勒钳位的隔离驱动在防止震荡、满足高频化要求、提供低阻抗回路路径以及防止管子打开等方面具有重要作用。　　纳芯微隔离单管驱动NSI6601M已大量应用于空调压缩机，主要用来驱动IGBT。该产品驱动电流为5A，集成米勒钳位功能，CMTI高达150kV/μs。该产品有两种封装可选，一种是窄体SOIC-8，另一种是宽体SOIC-8。　　· 带保护功能的隔离单管驱动NSI68515　　空调的压缩机可能会出现IGBT短路，一种情况是上下管短路，会直接烧掉IGBT;另一种情况是电机对地短路，比如上管打开对地短路后，会有很大的电流流过IGBT直到电机的地，致使管子损坏，甚至损坏电机。因而带保护功能的隔离驱动产品能够有效功率管，保护系统。　　纳芯微隔离单管驱动NSI68515带DESAT保护功能，可检测DESAT脚的隔离耐压。当发生过流时，电压会出现一些变化，通过DESAT引脚检测过流情况，而后进行软关断，即在过流之后慢慢关断释放电流，减少电压过充，防止IGBT损坏，以保证系统稳定运行。　　NSI68515采用电流型输入，集成了米勒钳位、DESAT保护以及软关断等功能。CMTI高达150kV/μs，隔离工作耐压高达2121V DC，驱动电流高达5A，米勒钳位电流为4A，支持轨到轨输出，结温为150℃，能够很好满足空调压缩机的应用场景，目前该款产品已在主流中央空调中有大量使用。　　2、数字隔离器　　· 第二代数字隔离器NSI82xx系列　　第二代数字隔离器NSI82xx系列包含一通道、两通道、三通道、四通道和六通道的产品，封装类型很多，广泛支持各种系统设计和PCB布局。考察数字隔离器性能的一个主要指标是CMTI，纳芯微NSI82xx系列数字隔离器的CMTI比业内一些产品的裕量高1.5至2倍。在ESD方面，单面和双面都比竞品同类型产品裕量更高，单面ESD可达8000V，双面可达15kV。　　3、隔离接口　　· 三合一隔离接口NSIP8308x系列　　NSIP8308x系列是集成度非常高的三合一隔离接口，将数字隔离器、RS485接口以及电源集成在一起。集成隔离电源可以减少电源轨，仅用一路电源即可为芯片隔离供电。RS485接口产品的速率非常高，可达16MHz;CMTI可达±150kV/μs。NSIP8308x系列多款产品支持全双工和半双工。　　二、纳芯微其他模拟IC　　除了传感器和隔离类产品，纳芯微的非隔离驱动也在中央空调有着广泛的应用。其非隔离5A双通道低边驱动产品NSD1026V适用于空调PFC的IGBT驱动。其输入端可以耐受高达-10V的负压，同时具有5A反向电流功能，无需进行输出保护。由于需要驱动PFC低边的IGBT，因而在控制器、MCU和驱动器布局都可能产生一些寄生电感，并产生负压，在输入端两个地之间形成一个压差，使输入侧出现负压，输入侧产生-10V的负压可以保证芯片的稳定运行。　　另外，由于驱动器内部打线以及PCB走线会造成寄生电感，驱动器会因输出过冲震荡而损坏，如果能承受5A峰值反灌电流，就为过充能量提供了释放路径，可以在一些布局要求比较高的产品中使用。
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