纳芯微PrimeDrive隔离栅极驱动发布小封装版本，助力紧凑型设计

发布时间：2026-03-19 09:20
作者：AMEYA360
来源：纳芯微
阅读量：278

　　隔离栅极驱动，首选纳芯微PrimeDrive

　　PrimeDrive是纳芯微打造的隔离栅极驱动产品家族，提供高可靠、全品类的隔离栅极驱动解决方案。

纳芯微PrimeDrive隔离栅极驱动发布小封装版本，助力紧凑型设计

　　针对高压、高dv/dt及复杂电磁环境，PrimeDrive隔离栅极驱动在驱动能力、智能保护功能、长期可靠性及系统鲁棒性等方面持续领先，助力客户降低设计与验证风险。

　　产品覆盖隔离半桥栅极驱动、隔离单管栅极驱动、智能隔离栅极驱动、功能安全栅极驱动等多种品类，广泛适用于汽车、工业控制、可再生能源与电源、消费电子等应用领域，为多样化的系统设计提供稳定、可信的驱动解决方案。

　　智能隔离栅极驱动NSI67xx-Q1推出SSOW20小封装版本

　　在高功率密度电驱系统中，布板空间愈发成为关键约束。纳芯微PrimeDrive隔离栅极驱动NSI67xx-Q1全新推出SSOW20小封装版本，在保持原有性能与可靠性的基础上，封装尺寸较SOW16减小约40%，更适配对PCB面积要求严苛的应用场景，尤其适用于搭配紧凑型功率模组设计。

　　助力电驱系统实现ASIL C功能安全目标

　　基于NSI67xx-Q1的电驱系统方案，已通过德凯(DEKRA)权威评估，可支持系统实现ASIL C功能安全目标。

　　方案在满足功能安全等级要求的前提下，通过合理的硬件冗余设计与系统架构优化，减少主功率回路改动，缩短开发周期，覆盖400V/800V高压平台，全面兼容SiC与IGBT功率架构，成为电驱系统实现功能安全等级的高性价比路径之一。

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　　近日，纳芯微宣布推出双码道游标算法电感编码器芯片MT6901，进一步完善其在高精度电机位置检测领域的产品组合。此前，公司已构建覆盖霍尔式与AMR磁阻式的磁编码器产品体系;随着 MT6901 的发布，形成了由磁编码器与电感编码器并行的技术布局，可覆盖从通用控制到高精度运动控制的不同需求，为伺服电机、步进电机及机器人关节等应用场景提供位置反馈方案。　　编码器是工业电机位置反馈的核心部件，其精度与稳定性直接影响了设备的控制性能。MT6901基于电涡流感应原理，结合双码道游标算法优势，在保证角度测量精度的同时提升环境适应能力。　　芯片通过激励线圈生成高频电磁场，并由接收线圈获取经转子调制后的信号，实现位置解算。该检测模式对强磁场干扰、电磁噪声及污染物不敏感，可确保在粉尘、油污或振动较强等较为恶劣的工业环境中确保信号输出稳定可靠。　　左图：编码器正面组件，集成MT6901芯片与外围器件;　　右图：编码器背面感应线圈层，与正面共用同一PCB基板。　　同时，MT6901拥有优秀的温漂特性，在温度变化场景中仍能保持高精度输出，整体可靠性显著优于传统方案。此外，该芯片同时支持电机旋转检测和直线运动控制，为各类工业设备与机器人系统的设计提供了更高的灵活度。　　MT6901凭借双码道信号处理架构，集成了自校准机制，在完成系统标定后芯片的积分非线性(INL)典型值可达到±0.02°;该精度表现可覆盖部分高端运动控制应用需求，在保证角度检测精度的同时，避免了光学编码器在复杂工业环境下易受干扰的可靠性问题，满足机器人关节等对动态响应和轨迹精度要求较高的场景。　　MT6901支持离轴安装方式，相较于传统轴向安装方式，可简化机械结构，为一些特殊结构设计提供了可能。　　在机器人关节应用中通常采用中空走线结构，以便在关节内部布置走线和电缆，电感式检测方案对导线电流干扰敏感度更低，抗干扰能力更强，结合离轴感应方式，可更好适配此类结构设计，简化装配并提升系统可靠性。　　为满足不同电机控制系统需求，MT6901配备了丰富的接口输出方式，包括 ABZ、UVW、PWM 及数字通信接口：　　ABZ：1–16384 PPR 可编程　　UVW：支持 1–16 极对配置　　PWM：12-bit 分辨率　　SPI：21-bit 输出　　UART：23-bit，最高 4.0 Mbps
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　　在人工智能技术爆发式增长的推动下，服务器作为数字经济的核心基础设施，正面临着功率密度、能效水平和可靠性的严苛挑战，这让服务器电源的技术演进与产品升级成为行业关注的焦点，也为产业链相关厂商带来了历史性的发展机遇。仅以最热门的AI服务器电源为例，根据Valuates Reports的统计数据，2024年全球AI服务器电源市场规模为28.46亿美元，预计到2031年将增长至608.10亿美元，2025–2031年复合增长率高达45%。　　纳芯微战略市场总监郑仲谦在接受记者采访时表示：“服务器电源是纳芯微泛能源业务领域的重要市场之一(纳芯微泛能源领域包括发电端、输电端、用电端的相关应用)，随着能源转型持续推进及AI技术的带动，该领域将保持良好的成长态势。当前，纳芯微在服务器电源领域已占据相对领先地位，可提供包括功率器件、功率驱动、传感器、电源管理、信号链、MCU等在内的完整解决方案，覆盖从前级UPS到AC/DC、DC/DC PSU，再到板级DC/DC的完整供电链条。”　　服务器电源行业：高压化、高效化与高功率密度并行　　当前，全球服务器电源行业正经历三大核心趋势的深度变革。其一是供电架构高压化演进，随着AI服务器功率从几十千瓦跃升至百千瓦级别，传统低压供电架构已难以满足需求，800V或正负400V高压HVDC架构成为主流方向，推动电源器件向更高电压、更高带宽适配升级。　　其二是服务器电源的能效标准持续提升，超越钛金级的能效要求成为行业追求。比如，在80 Plus官网上推出了红宝石级认证：要求230V、227V/480V的内部冗余电源中，PFC在50%负载下的转换效率达到96.5%，且功率因数不低于0.96;100%负载下要求转换效率达到92%，且功率因数不低于0.96。这种对功率的极限压榨，倒逼电源系统在采样精度、驱动效率和电源转换效率上实现突破。　　其三是第三代半导体(氮化镓、碳化硅)的应用普及，这些材料具有优异的特性，可显著降低开关损耗，从而大幅提高功率开关的工作频率，显著提升电源方案的功率密度。而这样的高功率密度方案，需要配套更高驱动强度、更快响应速度、更高可靠性的元器件方案。　　因此，上述趋势对相关元器件应用有着积极的带动作用。比如，纳芯微技术市场经理刘舒婷指出，传统应用中，仅PFC功率因数校准前存在1-2个采样点;随着服务器电源向HVDC(400V、600V、800V)演进，电源模块功率提升至25-30千瓦，为满足效率要求，采样点数量大幅增加——当前一个PSU系统的采样点已达到十几个，整体市场规模实现数倍增长。另外，PSU、DC电源模块、BBU、高压应用等场景的市场机会持续释放，推动整体市场规模不断扩大，为具备核心技术优势的企业提供了广阔的增长空间。　　在这些趋势和机遇背后，国产厂商获得了大量创新机会。当前，服务器电源市场呈现“海外主导、国产突围”的竞争格局——在DC电源模块、VCORE供电等核心领域，海外厂商凭借先发优势和标准制定权占据主导地位，800V电源架构等标准也多由海外企业提出。但在PSU、UPS及二级DC电源供电等领域，国内产业链参与度较高，成为国产厂商的核心突破口。纳芯微等国内企业凭借对本土客户需求的深刻理解、快速的定制化响应能力和完整的产品解决方案，在隔离、采样、驱动等关键器件领域逐步实现进口替代，市场占有率持续提升。尤其是在“隔离+”相关产品领域，纳芯微产品指标领先国内友商，具备较强的竞争力，出货量位居国内第一，形成了良好的市场口碑与客户基础。　　纳芯微一站式解决方案：全链路覆盖服务器电源核心需求　　如上所述，纳芯微针对服务器电源全链条提供一站式解决方案。该方案整合隔离、功率器件、传感器、MCU等多条产品线，能够为PSU、BBU、CBU等核心场景提供完整的器件支持与系统级解决方案。　　在PSU场景中，纳芯微的产品布局覆盖从输入侧整流与功率因数校正(PFC)，到高压DC母线，再到隔离DC/DC变换及输出侧的关键功能模块。具体包括：　　电流与电压采样环节：纳芯微提供霍尔电流传感器(如NSM201x、NSM211x、NSM204x)、电流采样方案(NSCSA21x、NSCSA24x)，以及隔离放大器与隔离比较器(如NSI1300、NSI1400、NSI1611、NSI22C1x)，用于PFC输入侧、母线电压及LLC谐振腔等关键节点的电流、电压监测与保护。　　隔离与驱动环节：针对Si、SiC及GaN功率器件的应用，纳芯微布局了单通道隔离驱动(NSI6601、NSI6601M、NSI6801、NSI6801E)，以及非隔离驱动(如NSD1026V、NSD1624、NSD262x)，覆盖从PFC到隔离DC/DC级的多种拓扑需求。　　控制与通信环节：纳芯微提供MCU(如高端算力NS800RT7系列，中端算力NS800RT5/3系列，超高性价比入门级NS800RT1系列)、数字隔离器(NSI83xx系列)、隔离I²C(NSI8200)、隔离ADC(NSI130x系列)等器件，用于实现控制侧与高压功率侧之间的安全隔离与可靠通信。　　辅助电源(AUX power)环节：纳芯微提供反激与Buck类电源管理芯片，包括反激电源NSR28C4x、NSR284x、NSR224/60x和将于今年发布的NSV2801/2系列，以及Buck转换器NSR1143x、NSR1103x，为控制、驱动、采样及通信模块提供稳定供电。　　在BBU与CBU场景中，针对备电与电压稳定需求，纳芯微同样在采样监测、功率驱动、控制通信及辅助供电环节形成完整布局，满足双向DC/DC架构的数字或模拟控制需求。具体包括：　　采样与监测环节：纳芯微提供霍尔电流传感器(NSM201x、NSM211x、NSM204x)以及电阻式电流采样芯片(NSCSA21x、NSCSA24x)，用于对锂电池或超级电容的充放电电流及功率回路状态进行实时监测。　　功率级驱动环节：针对BBU & CBU中双向DC/DC拓扑所使用的功率器件，纳芯微提供单通道隔离驱动产品(NSI6601、NSI6601M、NSI6801)，以及非隔离驱动器件(NSD1026V、NSD1624、NSD262x)，以满足不同功率级结构下的驱动需求。　　控制与隔离通信环节：纳芯微提供隔离RS-485(NSI8308x)、数字隔离器(NSI83xx系列)等器件，用于连接能量存储系统中的控制单元、采样模块与功率级，实现高压环境下的安全通信。系统控制可采用MCU(如高端算力NS800RT7系列，中端算力NS800RT5/3系列，超高性价比入门级NS800RT1系列)完成能量管理与控制策略的执行。　　辅助电源(AUX power)环节：纳芯微提供反激与Buck类电源管理芯片，包括反激电源NSR28C4x、NSR284x、NSR224/60x和将于今年发布的NSV2801/2系列，以及Buck转换器NSR1143x、NSR1103x，为控制、驱动、采样及通信模块提供稳定供电。　　“隔离+”技术：筑牢服务器电源安全防线　　作为纳芯微服务器电源一站式解决方案的核心，该公司隔离器件基于“隔离+”理念实现了多维度技术突破，形成了区别于行业同类产品的独特优势，成为保障服务器电源安全、可靠、高效运行的关键支撑。　　纳芯微技术市场经理谭园表示，“隔离+”是纳芯微隔离产品的核心理念。“隔离+”中的“+”体现在三个维度：增强绝缘的安全防线、全生态的产品矩阵、深度赋能的应用理解。　　一是增强绝缘提升安全。纳芯微提供功能绝缘、基本绝缘、增强绝缘等多等级产品，其中增强绝缘产品超越基本隔离标准，能为对单极绝缘有强需求的系统构筑更稳固的高低压安全边界。且纳芯微针对增强绝缘产品提供对应的认证证书、更高的绝缘等级及长期工作电压，以确保产品寿命。　　二是全产品生态整合。以电容隔离技术IP为核心，衍生出数字隔离器、隔离接口、隔离采样、隔离驱动等完整产品组合，进而实现变压器集成的IC级隔离电源解决方案。这一组合性、延展性的概念能够适配更多场景，为客户提供更高集成度、更小尺寸的产品。　　三是深度赋能应用。基于隔离技术和产品，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服务器电源的需求，实现系统级的安全、可靠与高效。　　隔离电源：以集成式+分立式方案适配多元应用场景　　随着电子系统对安全性和抗干扰能力要求的日益提升，隔离电源已成为服务器电源设计中的关键环节，即提供电气隔离供电的电源模块。　　在实际电路中，设计人员常使用的隔离器件(如数字隔离器、隔离接口、隔离驱动器)通常需要两个独立的电源供电：原边电源(VDD1)和副边电源(VDD2)，且原边与副边不共地，核心目的是实现信号隔离，切断地回路干扰并保护系统安全。然而，如果供电电源本身不隔离，那么信号路径的绝缘意义将大打折扣，整个子电路仍无法实现真正的电气绝缘。因此，为隔离器件配备独立的隔离电源是系统的“强需求”，纳芯微的隔离电源IC产品，正是为了解决这一设计痛点而生。　　纳芯微技术市场经理谭园指出，纳芯微隔离电源产品提供集成式与分立式两种形态，形成优势互补。其中，集成式方案是纳芯微极具特色的方案，将变压器直接集成在芯片内部，实现高度集成化设计，方案尺寸极小且可靠性强、功能完善;分立式方案的核心特点是变压器外置于IC，用户需要自行搭配变压器、副边整流二极管等外围器件，灵活性强但尺寸较大，且变压器外置增加了潜在的失效点。　　在集成式隔离电源领域，纳芯微全新量产的NSIP9xxx系列是极具竞争力的一款产品。该系列产品是5V转5V、0.5W功率的高集成度隔离电源产品，可集成IO接口与隔离通信接口，特别适合对功率密度和板级空间有严格要求的应用场景，例如PC PSU的对外通信、BBU与BMS之间的通信等。　　NSIP9xxx系列具有四大显著优势：　　高集成度小型化：仅需输入输出电容即可工作，无需额外分立器件，与某些传统方案相比，体积有机会缩减至1/10;　　卓越可靠性：内置变压器避免了线圈断裂、运输震动、人工安装等传统风险，无需点胶固定等额外工艺步骤，且该系列产品温度范围宽，可满足严苛环境要求;　　优异EMC性能：该系列产品基于统一IP设计，辐射纹波小，满足严格电磁兼容标准，尤其是辐射(RE)性能;　　全面产品特性：该系列产品安规认证齐全，具备增强绝缘证书，隔离耐压水平优异，VIOSM(浪涌电压)、VIORM(重复工作电压)参数较高，涵盖车规、工业级产品。　　NSIP93086和NSIP9042是NSIP9xxx系列中极具代表性的产品。其中，NSIP93086集成隔离RS485接口与0.5W闭环控制DC/DC，提供宽体16脚、宽体20脚(SOW20)两种封装，尺寸与常规隔离器件相当但功能丰富。谭园称：“对于需要隔离RS485接口，且深受供电方案复杂、板级空间紧张、BOM成本高企困扰的客户而言，这款产品是理想选择。”　　NSIP9042与NSIP93086的核心区别在于集成隔离CAN接口与0.5W DC电源，同样提供16脚、20脚两种紧凑封装，以增强绝缘实现三种功能集成于一颗芯片。　　除了高度集成的NSIP9xxx系列，针对AI服务器电源中大量的灵活设计需求，纳芯微推出了分立式方案NSIP3266。这是一款内置全桥拓扑控制器的芯片，旨在为隔离驱动提供简洁、低成本且易于设计的供电选择。　　服务器电源包含大量功率级，除12V、48V等低压场景外，AC/DC、PFC、PSU等场景均存在隔离驱动需求。尤其是在追求高效率的场景中，功率级拓扑(如多电平)的路数增加，带动驱动供电路数增多，如何以简洁、低成本的方式实现供电(例如一带多的供电架构)是行业挑战。NSIP3266以五大优势赋能这类场景创新：　　宽耐压范围：对前级电源限制小，适应性强;　　集成软启动：无需MCU控制，省去副边限流电阻;　　内置晶振：集成晶振，开关频率自主控制，不占用MCU资源;　　全面保护：集成的欠压、过流、过温保护均为自恢复模式;　　高效率设计：在Demo测试中表现出优异的能效比。　　隔离采样：为高压系统构建安全精准的“信号桥梁”　　在服务器电源以及工业驱动、新能源汽车三电系统等高压应用场景中，核心的技术难点在于如何安全、准确地从高压侧采集信号并传输至低压侧，同时确保低压控制侧免受干扰。在这些应用中，隔离采样产品至关重要。　　纳芯微技术市场经理刘舒婷以服务器电源(PSU)的典型架构为例进行解读：PFC级对输入交流电进行整形和升压，LLC谐振变换器高效完成DC/DC转换，最终形成稳定输出。在整个功率链路中，安全准确地监测电压和电流至关重要。纳芯微的隔离采样芯片被部署于多个关键监测点，包括PFC级输入电压/电流检测、PFC级输出电压检测、LLC谐振腔电流检测与快速过流保护、DC/DC输出电流检测，这些芯片确保了系统在各工作状态下均能可靠运行，并及时响应异常状况。　　根据应用场景和功能需求的不同，纳芯微的隔离采样产品主要分为三类：　　隔离电压采样：用于监测系统各关键节点的电压信号。　　隔离电流采样：用于精确检测回路中的电流。　　隔离比较器：专用于快速硬件保护，如过流、过压的即时关断。　　在这三大隔离采样产品领域，纳芯微拥有丰富的产品组合。隔离电压采样方面，从王牌产品0-2V单端输入的NSI1311，演进至差分输入的隔离运放NSI1312、差分输入的隔离ADC NSI1316，同时推出自带隔离电源的电压采样NSI1361X系列;隔离电流采样方面，从主流产品NSI1300演进至迭代系列NSI1400/1200C，同样推出集成隔离电源的NSI360X系列;隔离比较器方面，纳芯微推出了新型隔离比较器NSI22C12，集成窗口比较器、隔离通道及高压侧LDO，相当于小型电路模块，可直接完成过压或过流保护，特别适用于服务器电源LLC谐振腔的快速过流保护需求。　　为了更好地满足市场对高可靠性、高功率密度及低设计难度的需求，纳芯微在隔离采样领域持续创新。比如，纳芯微集成隔离电源的NSI36xx系列能够帮助设计人员简化设计、降本增效。纳芯微上一代王牌产品NSI13XX需要分别为高压侧和低压侧供电，这在浮地采样等无可用隔离电源的场景下，不仅增加了工程师的设计难度，也占用了较大的PCB面积。NSI36xx系列的出现打破了这一局限，它仅需在低压侧提供单一电源即可正常工作，省去了复杂的高压侧供电电路。这一改进不仅显著降低了电源设计复杂度，还能节省30%-50%的板级面积，在空间受限的场景中优势巨大，同时可降低10%-20%的整体BOM成本。　　同时，NSI36xx系列里还拥有NSI36CXXR这样的差异化新品，集成了内部隔离比较器和差分转单端运放。其中，集成比较器可在1μs左右时间内检测异常状况并触发保护机制，大幅提升系统安全性和可靠性;新增的比例输出架构可直接与后级ADC匹配，减少信号调整电路的设计需求，降低设计成本，同时充分利用后级ADC的满量程，显著提升系统采样精度。　　NSI1611则是纳芯微最新推出的0-4V输入隔离电压采样运放，具有两大系统级优势：　　对地抗扰能力提升：将输入地干扰视为小型电压源，输入范围扩大一倍后，相同扰动电压的影响减小一半，抗扰动能力自然增强。　　系统采样精度优化：理论分析与计算显示，输入范围扩大后，在0-600V系统中，尤其是中低压侧，新款NSI1611(绿色曲线)相比老款NSI1311(红色曲线)的精度提升显著。　　输入形式方面，NSI1611提供单端或比例输出可选。比例输出版本可将后级参考电压直接接入芯片的Reference引脚，芯片自主完成差分转单端转换及简单自适应放大，帮助客户充分利用后级ADC满量程，提升整体采样精度。　　此外，在隔离比较器方面，纳芯微NSI22C12作为一个高集成度的单芯片方案，有效替代了传统CT方案和分立方案。其内部集成窗口比较器，支持正负阈值设定;集成内部隔离通道，比较后可直接输出隔离数字信号;高压侧集成高压LDO，供电范围从传统的3.5V-5V拓展至3.1V-27V，可直接接入驱动供电，使用简单高效;通过外接电阻即可高精度设置保护阈值，灵活用作过流、过压或过温保护;最核心优势是保护延迟极短，最大仅250纳秒，远超其他方案。　　结语　　在AI技术持续赋能、服务器电源向高压化、高效化、集成化加速演进的背景下，纳芯微以“隔离+”为核心的一站式解决方案正迎来广阔的市场空间。凭借深厚的技术积累、完整的产品布局与持续的创新能力，纳芯微不仅为服务器电源客户提供了安全、可靠、高效的器件支持，更通过技术突破与生态构建，推动着行业技术边界的持续拓展。　　面向未来，郑仲谦表示，纳芯微将继续从以下方面提升服务器电源产品的竞争力：其一，联合国内第三代半导体头部厂商，深化技术合作;其二，基于800V等已推出的标准，联合PSU客户、传统光伏客户(转型高压HVDC拓扑)，共同突破DC电源模块、VCORE供电等领域;其三，随着国内核心AI芯片的发展，同步提供配套产品，为国产算力筑牢能源底座。
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纳芯微牵头完成 PN 结半导体温度传感器国家标准制定
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　　近日，由纳芯微牵头制定的PN 结半导体温度传感器国家标准正式发布。该标准围绕器件定义、关键性能指标及测试方法建立统一技术框架，为高精度、高可靠测温应用提供了明确、可执行的技术依据。　　PN 结温度传感器利用半导体 PN 结电压随温度变化的物理特性进行测量，可直接实现芯片级或功率器件内部的快速、精确温度感知，尤其适用于结温级测量。在精度、一致性与线性度等方面，相较传统 NTC 热敏电阻具备明显优势，已逐步成为高可靠测温场景的重要技术路线。　　随着新能源汽车、泛能源及高端电子系统对温度感知精度和可靠性要求持续提升，PN 结温度传感器的应用持续扩大。但在器件性能表征与测试方法方面，行业长期缺乏统一标准。此次国家标准的发布，有助于提升不同产品方案之间的可比性，降低系统设计与应用成本，推动产业链上下游协同发展。　　作为深耕传感器领域的半导体企业，纳芯微在 PN 结温度传感器的产品研发、测试方法及规模化应用方面积累了丰富实践经验。基于在多个行业的长期应用实践，纳芯微联合产业链相关单位，围绕关键性能指标、测试条件与一致性要求，推动形成具备工程可落地性的国家标准。　　围绕 PN 结半导体测温技术，纳芯微已形成覆盖多行业、多精度等级的温度传感器产品组合，满足从高可靠工业系统到精密人体测温的多样化需求：　　汽车领域　　NST175H-Q1：面向智驾与座舱等相关应用，兼具高精度与高可靠性　　NST235-Q1 / NST86-Q1：适用于整车热管理与车载电子系统的车规级温度感知需求　　泛能源领域　　NST175 / NST112 / NST5111：面向数据中心、电源系统及通信设备等高可靠应用，具备优异的一致性与长期运行稳定性，适用于系统级与器件级温控管理　　NST117 / NST1075 / NST461 / NST1413 / NST235 / NST20：覆盖不同接口、封装与精度配置，适配多样化工业与泛能源系统架构　　可穿戴与医疗领域　　NST112x：最高可实现 ±0.1 ℃ 测量精度，兼顾精度、功耗与封装尺寸，适用于人体测温及可穿戴设备　　NST1001 / NST1002：面向医疗及消费级高精度测温场景的小型化解决方案　　在产品能力层面，纳芯微基于 PN 结测温原理的 CMOS 温度传感器，在接口形式、封装选择及精度配置方面提供灵活组合，便于客户在不同系统架构与应用场景中快速集成，满足从消费级到高可靠应用的多层次需求。　　注：该标准为 GB/T 20521.5-2025《半导体器件 第14-5部分：半导体传感器 PN 结半导体温度传感器》，由工业和信息化部(电子)主管、全国半导体器件标准化技术委员会(SAC/TC 78)归口管理，标准已于2025年12月2日正式发布，将于 2026 年 7 月 正式实施。
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纳芯微丨当工业控制走向高集成：芯片如何重塑效率、精度与可靠性

　　在工业控制领域，产品竞争力正由单一性能指标，转向对效率、精度、可靠性与智能化的系统级综合考量。成本控制与小型化仍是长期基础，而高效节能、微秒级响应、高可靠运行及网络化能力，正逐步成为PLC、多类型电机、伺服系统与机器人等核心应用的关键发展方向。　　围绕应用创新，纳芯微在工业控制场景中，提供覆盖信号感知、处理与接口、电源管理、驱动、采样及控制的全链路产品解决方案，直面系统在实时性、精度、能效与可靠性等方面的核心挑战。下文将结合具体应用场景，进一步展开纳芯微如何以场景定义芯片，支撑工业控制系统持续升级。　　PLC 与信号采集，高集成接口支撑多样化系统需求　　PLC 是工业控制系统中的集中信号处理单元，负责连接现场传感器、执行器与控制网络，涉及模拟量、数字量及多种通信接口。随着系统规模扩大与功能集成度提升，PLC 对接口密度、隔离性能以及信号处理一致性提出了更高要求。　　在 PLC 相关应用中，纳芯微的优势体现在以下方面：　　一是同时覆盖模拟与数字控制，能够满足多类型信号采集与处理需求;　　二是数字隔离产品在集成度与速率性能上显著优于传统光耦方案;　　三是数字输出芯片具备更高集成度，并可适配不同类型负载。　　在一些PLC等小型化的场景中，纳芯微推出了基于电容隔离技术的数字输入隔离器NSI860x，包括四通道的NSI8604和八通道的NSI8608，具有高集成度和高稳定性的特点。它将数字输入/输出融为一体，可接收-60V至60V数字输入信号;兼容光耦的电流输入形式，不需要现场侧电源供电，并可提供隔离的数字输出。　　NSI8604：SSOP16(左) NSI8608：SSOP20(右)：　　此外，针对现在许多系统中仍在使用很多小光耦的情况，纳芯微提供的NSI721x/722x系列隔离器可以对高速光耦进行快速原位替代，这些器件具有CMTI大于100kV/μs、绝缘材料CTI水平大于600V、温度范围更宽的优势，能够优化成本、可靠性和速率，提升系统整体性能。其封装包括SO-5、SOWW8、SOP8等常见封装类型，支持4mm、8mm、15mm爬电距离。　　NSI72xx选型表和功能框图：　　针对系统毫秒级甚至微妙级数据处理与响应需求，纳芯微推出实时控制MCU NS800RT7377D。该芯片采用双Cortex®-M7内核@400MHz，集成丰富外设与保护功能，配备40路PWM(含16路124ps高精度HRPWM、24路增强型EPWM)，以超精细功率控制显著提升系统控制精度与稳定性，适配高精度应用。　　多类型电机控制中，芯片适配与系统协同　　在电机控制的多样化应用方面，工业控制系统中常见的步进电机、变频器和伺服电机在控制方式和应用需求上各不相同。针对不同类型电机的特点，纳芯微相关产品可在相应的控制场景中发挥作用，满足多样化的应用需求。　　步进电机，以专用驱动实现平稳、低噪与可靠运行　　步进电机是一种将 MCU 输出的电脉冲信号转换为角位移或线位移的电动机。其可在开环控制模式下工作，每接收一个脉冲即可产生一个固定的位移增量，因此相较传统直流控制系统，整体成本更低。步进电机常见应用包括数控机床、打印机等设备。　　在步进电机系统中，电机的运行平顺性、噪声水平以及异常工况下的可靠性，很大程度上取决于专用步进电机驱动芯片的电流调制、微步控制与诊断能力，这是体现步进性能好坏的核心器件。　　围绕此类需求，纳芯微提供高集成式双相双极步进电机驱动器 NSD8381，该芯片支持最大1.35A满量程电流，包括电流斩波调节，内部最高1/32微步转换器和多种衰减模式选择使步进电机平稳运动，广泛适用于汽车前照灯步进控制(ADB/AFS)、HUD 位置调节电机、热管理系统阀门中的步进电机以及 BDC 电机驱动等应用。　　NSD8381选型表及VQFN40引脚图：　　变频器，以隔离驱动提升系统一致性与使用寿命　　变频器广泛应用于工业电机驱动等场景，系统内部涉及多种控制接口与信号形式，对功率器件驱动的可靠性与一致性提出了较高要求。其中，功率器件的隔离驱动是变频器控制链路中的关键环节，直接影响系统的运行稳定性和长期可靠性。　　围绕这一核心需求，纳芯微提供电流型隔离驱动器 NSI6801 系列，以及性能进一步提升、兼顾成本优势的 NSI6801Ex、NSI6801xC 系列，与传统光耦式栅极驱动器引脚兼容，可在变频器应用中实现对光耦驱动方案的直接替代。相较传统光耦方案，NSI6801 系列在可靠性、抗老化能力、工作温度范围、传播延迟及脉冲宽度失真等方面具备明显优势，有助于提升变频器系统的一致性与使用寿命。　　此外，温度传感器 NST1002 可用于大功率器件或电路板的温度监测，支持变频器系统的热管理需求。　　伺服系统，以编码器与高可靠驱动支撑高精度闭环控制　　伺服电机采用闭环控制，对电机运行的精度要求较高，需依赖编码器提供实时的转速与位置信息。在此类应用中，编码器的精度、稳定性与环境适应性直接决定伺服系统的控制性能，磁编码器因可靠性高、抗环境干扰能力强，已成为伺服系统中的重要选择。在多轴控制场景中，一个主板往往需要同时连接多个伺服电机并实现协同工作。　　传统磁编码器通常由 AMR 磁头、传感器以及性能较高的 M4 MCU 或分立多通道 ADC 构成，整体架构较为复杂，成本相对较高。纳芯微的 MT6835 本质上是一颗角度传感器，芯片内置 DSP，可直接完成角度计算并输出角度信息。纳芯微新一代高速高精度角度编码器芯片MT6826S，基于先进的各向异性磁阻(AMR)技术，提供客户端自校准模式，可以补偿由磁铁的不理想、结构安装的偏差所带来的各种非线性，大大提升INL特性。　　在变频及高端伺服应用中，功率器件长期运行于高电压、高电流工况下，驱动级的可靠性与保护能力是系统稳定运行的关键。围绕这一需求，纳芯微提供集成 DESAT 保护的低边驱动 NSD1015MT/T，以及与光耦驱动引脚兼容的智能隔离单管驱动器 NSI68515，覆盖隔离与非隔离两种实现方式，在降低系统成本和布板面积的同时提升整体可靠性。　　面向人形机器人，高集成控制与位置感知方案　　在人形机器人中，电机与减速器在整机成本构成及竞争力塑造中占据重要位置。关节与灵巧手等关键部位通常采用伺服电机，以满足对运动精度和动态响应的要求;而在头部、眼部等对精度要求相对较低、但对成本更敏感的部位，则可采用步进电机方案。　　从系统层面看，人形机器人对控制精度、响应速度以及集成度提出了更高要求。无框电机在该类应用中较为常见，其控制方式本质上与无刷电机相似，差异主要体现在电机结构层面。在灵巧手等空间受限、集成度要求较高的场景中，通常采用 SoC 方案实现高度集成。例如，纳芯微 NSUC1610 将 MCU、反馈与驱动功能集成于单芯片中，可在紧凑空间内实现高效控制。　　在电机轴位置检测方面，磁编码器因具备更强的抗振动和抗环境干扰能力，在工业与机器人应用中逐渐替代传统光电编码器。相较由磁头、传感器及高性能 MCU 或分立 ADC 构成的传统磁编码器方案，纳芯微 MT6835 通过集成角度解算与信号处理功能，显著简化系统架构。结合 NS300K214 及霍尔器件，可构成完整的磁编码器解决方案，在保证性能的同时有效降低系统成本，适用于对空间与成本敏感的人形机器人电机位置检测场景。
2026-02-02 13:40 阅读量：513
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