纳芯微汽车级CAN接口芯片助力汽车控制智能化

Release time：2023-02-24
author：Ameya360
source：网络
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　　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

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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
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：174
纳芯微车载电源芯片方案，选Ta就稳了！
行业新闻

纳芯微车载电源芯片方案，选Ta就稳了！

　　在智能汽车快速发展的趋势下，电源需求呈现出多样化和分级化的特点，不同系统和应用场景对电源性能提出差异化要求：　　车身控制系统：电源需具备宽电压输入与低静态功耗(Low Iq)，支持冷启动与电压波动下稳定供电，提升整车待机能效与续航。　　智能座舱与信息娱乐：电源需提供低噪声、高精度输出与良好 EMI 抑制，确保数字接口、主机与音视频处理链路稳定运行。　　ADAS/自动驾驶系统：电源需实现快速瞬态响应、高 PSRR 与低输出噪声，避免供电波动影响传感感知与系统决策精度。　　新能源动力与控制单元：电源需支持高压输入、长期可靠运行，并集成完整保护(过流/过压/过温)，保障 BMS/OBC/DCDC 及电驱系统安全稳定工作。　　纳芯微推出车载电源一站式芯片解决方案，涵盖从一级LDO、二级LDO到一级Buck、二级Buck的完整产品组合，为客户提供全方位电源供电支持!　　一级LDO NSR31/33/35xxx：超低静态功耗，电池直连首选　　二级LDO NSR30x0x：低噪声高精度，敏感电路专用　　一级Buck NSR114xx：高效率，低EMI，宽压直连更安心　　二级Buck NSR110xx：高效率、低功耗，后级供电优选
2025-12-02 11:51 reading：260
纳芯微NSUC1610成功斩获「年度优秀电机控制技术产品奖」！
行业新闻

纳芯微NSUC1610成功斩获「年度优秀电机控制技术产品奖」！

　　近期，用于汽车电子执行器的纳芯微马达驱动芯片NSUC1610在「2025 第六届电机控制技术市场表现奖」评选中脱颖而出，成功斩获「年度优秀电机控制技术产品奖」!　　获奖产品核心情报　　作为国内首款高集成度车用小电机驱动芯片，NSUC1610 首发即实现量产装车，已覆盖国内主流 OEM，核心优势拉满：　　• 高集成设计：内置 4 路半桥驱动器，可灵活控制有刷直流电机、无刷直流电机、步进电机等小功率电机;　　• 车规级可靠性：符合 AEC-Q100 标准，最高结温可达 175°C;　　• 超强耐压保护：集成过压保护功能，LIN 端口耐压范围 - 40V~40V，BVDD 引脚电压范围 - 0.3V~40V，;　　• 高效内核架构：基于 ARM Cortex-M3 内核，采用哈佛结构，独立数据总线与地址总线提升传输效率。
2025-12-02 09:48 reading：250
连续5年获奖，纳芯微荣膺第二十届“中国芯”“整车芯应用卓越产品”和“优秀技术创新产品”
企业动态

连续5年获奖，纳芯微荣膺第二十届“中国芯”“整车芯应用卓越产品”和“优秀技术创新产品”

　　近日，以“芯生万物 智算无界”为主题，2025年“中国芯”集成电路产业促进大会暨第二十届“中国芯”优秀产品征集结果发布仪式在珠海横琴圆满举办。活动期间，纳芯微凭借在汽车电子领域的系统级应用能力与技术创新实力，荣膺“中国芯”两大奖项—— “整车芯应用卓越产品” 与 “优秀技术创新产品”，成为业内极少数在同一年同时获此双项荣誉的企业。获奖产品分别为 全集成嵌入式电机控制芯片 NSUC1610-Q1QNR 与 汽车级集成式耐腐蚀绝压传感器 NSPAS5 系列。　　“整车芯应用卓越产品”主要表彰对国内汽车工业发展具有突出贡献的车规级芯片。该奖项强调产品的关键参数竞争力、可靠性稳定性、技术路线清晰度及在整车关键域控中的广泛落地情况。获奖产品 NSUC1610 是国内首款高集成度车用小电机驱动芯片，填补国内新能源汽车热管理电机控制处理器“MCU+”芯片空白，已覆盖国内多家主流 OEM。“优秀技术创新产品”旨在表彰具备显著技术突破与创新价值的集成电路产品。NSPAS5 系列具备业界领先的响应速度(<1ms)，支持模拟比例 / 绝对输出，量程覆盖 10kPa~400kPa 可定制，并具备高耐腐蚀能力，面向汽车动力系统、热管理等核心应用场景。　　自2021年以来，纳芯微连续5年荣获“中国芯”奖项，产品覆盖车规级MEMS绝压压力传感器晶圆NSP163X系列(2021)、高可靠性隔离式双通道栅极驱动器NSI6602系列(2022)、高压半桥栅极驱动器NSD1624(2023)、40V车规级32细分步进电机驱动器NSD8381(2024)，标志其在汽车、泛能源领域，围绕应用创新的丰硕成果及市场认可，实现集成电路关键核心技术突破，加速科技创新和产业创新融合。截止2025年上半年，纳芯微汽车电子累计出货量超过9.8亿颗。　　关于“中国芯”优秀产品评选　　“中国芯”优秀产品评选活动由中国电子信息产业发展研究院主办，自2006年启动以来已成功举办二十届。该活动坚持以应用为导向，持续推动评选机制创新，致力于成为中国集成电路产品与技术发展的“风向标”。　　活动始终秉持“以用立业、以用兴业”的发展思路，通过建立公正、专业的中国芯产品推荐机制，为国内集成电路企业搭建起一个展示优秀产品和技术的公益性平台，助力我国集成电路产业实现高质量发展。
2025-11-25 09:37 reading：325
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