纳芯微推出高精度线性霍尔效应电流传感器芯片NSM203x系列-Ameya360 electronic components purchasing network

纳芯微推出高精度线性霍尔效应电流传感器芯片NSM203x系列

Release time：2022-12-28

author：Ameya360

source：网络

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　　近日，纳芯微 (NOVOSENSE) 推出全新NSM203x系列线性霍尔效应电流传感器芯片，为基于聚磁环的大量程电流检测提供高精度的解决方案，可被广泛应用于电动汽车电驱系统的相电流检测、工业系统中例如工业电机控制和光伏逆变器等电流模块的大电流检测。

　　NSM203x产品系列包含了5个产品型号，即NSM2031、NSM2032、NSM2033、NSM2034和NSM2035。考虑过流保护输出、参考电压输出、存储器类型（单次可编程OTP、可重复编程MTP）、封装形式等多个维度，NSM203x系列可以全面覆盖各个应用场景下的不同系统需求。各产品均有车规和工规型号，其中车规级别产品满足AEC-Q100 Grade 0的可靠性要求，可在-40~150℃的严苛环境下胜任工作。

　　高精度标准，高温度稳定性

　　NSM203x系列实现了业内领先的高精度与低温漂性能，部分型号在全温度范围内的灵敏度误差小于±1%，零点误差小于±5mV，非线性度误差<±0.2%。

　　高带宽，快速响应

　　为了支持电控系统的低延时、低失真的电流采样需求以及快速流保护，纳芯微的信号调理电路设计专利可以在保证低噪声的同时，实现了业内领先的高带宽与低响应时间。NSM203x分别有240kHz带宽/2.2μs响应时间, 400kHz带宽/1.5μs响应时间的型号，过流保护时间快至1.5μs，大大降低了系统过载、短路等异常情况下造成重大伤害的风险。

　　选型灵活，支持低压编程

　　NSM203x系列支持比例输出或固定输出，比例输出版本输出信号（灵敏度、零点电压）随供电电压的变化而等比例变化；而固定输出的版本输出不随着供电电压的变化而变化，提高了在电源扰动的应用场景中的输出稳定性。

　　该系列产品支持较宽的灵敏度编程范围，0.4~30 mV/G，对应磁感应强度范围 ±150~±4500 Gauss，大大降低了用户的磁芯设计难度、提高了竞品替代的便利性。

　　NSM203x全系列产品支持3.3V版本与5V版本，以支持不同电压等级的控制系统。同时，该产品系列支持低压编程，在5V供电条件下采用纳芯微拥有专利的单线通信协议(OWI协议)进行OTP或MTP的编写，不需要高压，降低了对板上共电源的周边元器件的影响。

　　多种封装形式，兼容性强

　　TO94（X）封装，分为厚款封装（1.55mm）与薄款封装（1.00mm），每种封装均可提供多种引脚弯折形式，包括不同高度的L形弯折与V形弯折，支持PCB表贴以及客户不同的结构设计，是电流传感模块厂商和集成式电驱系统设计的理想选择。

　　多种诊断形式，行业领先的可靠性设计

　　NSM203x部分产品型号支持过压保护、欠压保护以及开路诊断，当上述系统异常出现以后，产品输出转变为高阻抗状态，客户可通过配合外部的上拉电阻或者下拉电阻实现诊断高或者诊断低的目的，以实现系统级更高的功能安全。

　　该产品系列具有业界领先的ESD性能，HBM模式高达±8kV，CDM模式高达±2kV，提高了在组件的生产制造与终端客户应用中的鲁棒性。

　　产品特性汇总

　　车规型号满足 AEC-Q100 Grade 0车规要求

　　工作环境温度：-40℃~150℃

　　宽可编程灵敏度范围：0.4 ~30 mV/G

　　高精度、低温漂

　　- 全温度范围内灵敏度误差 <±1%

　　- 全温度范围内零点漂移 <±5 mV

　　行业领先的噪声表现

　　高带宽与快速响应

　　- -3dB带宽240kHz型号，响应时间2.2μs

　　- -3dB带宽400kHz型号，响应时间1.5μs

　　多种诊断模式，覆盖过压、欠压、开路等

　　业界领先的ESD性能

　　- HBM：±8kV

　　- CDM：±2kV

　　1mm/1.55mmTO94封装以及多种引脚弯折形式

　　可选固定输出或比例输出版本

　　可选参考电压输出、过流保护输出，用户可配置过流保护输出阈值为电流量程的 50% 至 200%

　　不同供电型号可选，3.3V 或 5 V单电源工作

　　符合 RoHS 标准的封装

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行业新闻

纳芯微 | SPI 隔离通信实战避坑：数字隔离器输出并联电平异常的原因与解决方案

　　在工业系统 SPI 一主多从通信架构中，为节省 IO 资源，数字隔离器输出通道并联复用是常见设计，但实际应用中极易出现电平无法正常拉高 / 拉低的异常问题，严重影响通信稳定性。本文先梳理工业系统主流通信方式及 SPI 隔离的应用场景，深入剖析数字隔离器输出并联导致电平异常的核心原因，再针对性给出两种经实测验证的解决方案(CS 反向使能电路、二极管反向阻断配合软件配置)，并明确实施过程中的关键注意事项，为工程师解决同类 SPI 隔离通信问题提供直接参考。　　01 工业系统常见通信方式　　通信接口是硬件系统中实现数据交换的核心模块，常分为内部通信接口(板级通信)、外部通信接口(对外通信)，如图1，不同接口在速率、距离、复杂度等方面各有特点，是纳芯微产品主要的应用场景之一。图1 板级通信和对外通信　　板级通信　　板级通信为设备内部组件间的通信，通常具备速度快、距离短的特性，通常具备速度快、距离短的特性，常见有UART、I2C、SPI、单总线等。具体参数如表1所示：表1 板级通信具体参数　　对外通信　　对外通信为设备级信号传输，用于实现设备间的数据交互，多采用差分传输方式，具备传输距离远的优势，常见类型包括 RS-232、RS-485、CAN 等，具体参数如下表所示：　　表2 对外通信具体参数　　02 隔离SPI机会点　　SPI全称为Serial Peripheral Interface(串行外设接口)，由摩托罗拉公司开发的一种同步、全双工、主从式串行通讯总线，可以实现一主多从的通讯连接。　　在硬件连接方式上，SPI常用4线制(SCK、MOSI、MISO、CS/SS)，各信号线的传输方向及功能描述如下表3所示：表3 SPI各信号线的传输方向及功能　　SPI一主多从的通讯拓扑，MOSI、MISO、SCK常采用复用接口，节省IO资源，通过独立的CS/SS实现从机选择。如图2所示。图2 SPI 一主多从基础拓扑　　在工业系统中，MCU高压域与低压域之间需要做通讯隔离，纳芯微隔离器NSI8241W(3正1反)适用于SPI信号隔离。对于一主一从的隔离方式，4通道刚好一对一匹配(3正向通道对应SCK、MOSI、CS/SS，1反向通道对应MISO)。对于一主多从的拓扑架构，同样会复用通道节省IO资源，如图3示例。图3 带数字隔离器的SPI主多从拓扑　　03 数字隔离器输出并联问题及解决方案　　数字隔离器隔离SPI复用通道实际测试时，会发现复用MISO会出现电平异常，当一路输入高，一路输入低的情况下，MISO不能完全被拉高或者拉低。如图4，两颗8241 Out口复用，输入分别给高、低时，MISO波形。图4 Vdd1=Vdd2=5.25V，IND1高，IND2低黄色OutD1=蓝色OutD2≈2.5V　　数字隔离器Out内部为推挽输出：输入为高时，推挽上管导通，输出高电平;输入为低时，推挽下管导通，输出低电平。当输入一高一低时，就会形成分压回路，造成MISO电平异常，如图5，这显然与SPI中规定MISO复用冲突(当SS拉低使能时，从机输出配置为推挽输出，当SS拉高时，从机输出需配置为高阻态，防止多个输出导致电平冲突)。图5 数字隔离器内部分压回路　　查阅NSI8241真值表(如图6所示)，当EN拉低时，数字隔离器可以输出高组态，能够满足SPI复用要求。因此我们给出以下电路调整方案，来实现数字隔离器输出口并联复用需求。图6 NSI241真值表　　方案1　　CS 处增加反向电路，同步使能数字隔离器　　在CS处增加反向电路(NPN、PNP、反相器等，需考虑Vce压降)同步使能数字隔离器。CS拉高禁用时，数字隔离器EN拉低禁用，Out复用输出高。　　方案2　　二极管反向阻断 + 软件配置，实现并联复用　　通过二极管进行反向阻断，配合软件配置合理实现数字隔离器输出并联复用。　　但需要注意的是：　　(1)需添加上下拉电阻，明确默认电平，同时满足信号上升沿、下降沿的时间要求;　　(2)需考虑二极管压降对电平幅值的影响，避免因压降导致通信误判;　　(3)当一路输出通道由高电平切换至低电平时，受寄生参数影响，可能会短暂通过二极管抽取另一通道电流，需重视由此产生的电压尖峰问题。　　结论与建议　　在工业 SPI 一主多从隔离通信场景中，数字隔离器输出通道并联复用是节省 IO 资源的常用方案，但因隔离器内部推挽输出结构，直接并联易导致电平异常。本文通过分析异常产生的核心原因，提供了两种经实测验证的解决方案(CS 反向使能电路、二极管反向阻断 + 软件配置)，同时明确了实施过程中的关键注意事项。工程师在实际设计中可根据项目需求选择合适方案，规避电平异常问题，保障 SPI 通信的稳定性。　　高可靠性四通道数字隔离器NSI824x已通过 UL1577 安全认证，支持3kVrms-8kVrms 多档绝缘电压，同时在低功耗下提供高电磁抗扰度和低辐射。数据速率高达 150Mbps，共模瞬态抗扰度 250kV/μs。支持数字通道方向及输入失电默认输出电平配置，宽电源电压可直接适配多数数字接口，简化电平转换;高系统级 EMC 性能进一步提升使用可靠性与稳定性。

2025-12-05 11:20 reading：177

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