纳芯微推出非接触式远红外热电堆传感器信号调理芯片NSA3300

发布时间：2022-05-11 11:38
作者：Ameya360
来源：纳芯微
阅读量：3252

　　远红外热传感器应用领域越来越多，从工业控制到消费电子，再到智能建筑和物联网。在非接触式测温方案中，热电堆传感器能将人体辐射红外能量转换为微弱的电压。通过对电压的测量可以测定人体温度和环境温度的温差，从而最终测定人体温度。

纳芯微推出非接触式远红外热电堆传感器信号调理芯片NSA3300

　　在我们日常生活中用到的各种额温枪、耳温枪的核心测温器件就是基于微机电系统（MEMS， Micro-Electro-Mechanical System）的MEMS热电堆红外探测器，它是一种微加工的热电探测器，在过去的几十年里，产业化的制造工艺使得薄膜热电堆成为许多商业应用的经济首选。

　　纳芯微推出的NSA3300是一款针对热电堆传感器的信号调理芯片，主要作用是接口热电堆传感器并对传感器的输出电压信号进行放大和采样，其内部的数字引擎可以按照客户配置的LUT的数据，自动将热电堆传感器的电压输出计算为温度量输出方便客户通过I2C的接口直接读取温度值。另外，NSA3300也可以被配置成数字开关量输出的方式，可以用来做为温度开关的应用。其内部有门限设定值，可以让客户自行设置过温或者欠温的比较阈值。

纳芯微推出非接触式远红外热电堆传感器信号调理芯片NSA3300

　　环境温度自动补偿功能 确保测温精度

　　NSA3300芯片内部集成了低噪声仪表放大器PGA、24bit Σ-Δ ADC以及DSP校准算法等。其可测量目标温度范围在-70~380℃，在全温度范围内满足1%的精度误差，并在人体测温35℃~42℃范围内能达到±0.2℃的精度，最高分辨率达到0.01℃/LSB。针对个性化应用，芯片也支持不经DSP处理的ADC裸数据输出。芯片内部还集成了免标定的环境温度传感器，可测范围在-40~125℃，0~40℃范围内可达到±0.2℃的精度，该芯片具备的环境温度补偿功能，能更精准直接输出测量温度值，完美解决温度误差这类问题。

　　多工作模式支持 多场景灵敏度应用

　　在工作模式上，NSA3300还支持四种工作模式分别为：连续单通道传感器及环境温度组合输出，连续双通道传感器及环境温度组合输出，连续双通道传感器输出及睡眠模式，对于双通道的应用场景，主要处于对于NDIR等应用场景。这些模式可以使 NSA3300 灵活运用于耳温枪/额温枪、气体传感器、燃气灶、空调、手机等多种应用场合。

纳芯微推出非接触式远红外热电堆传感器信号调理芯片NSA3300

　　国内首个晶圆级出货封装 打造最佳能耗比

　　NSA3300为国内首个晶圆出货的热电堆调理芯片，晶圆形式方便客户集成在热电堆探头中。晶圆尺寸为 1.5mmx1mm，支持 TO39,TO46, 3mmx3mm DFN 封装，如图为NSA3300在 TO46封装下的工作截面图。

纳芯微推出非接触式远红外热电堆传感器信号调理芯片NSA3300

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　　新能源汽车市场正步入一个群雄逐鹿、竞争白热化的格局重塑阶段，系统性能的些许提升和技术创新上的差异化都将成为企业增强竞争力的关键所在。在此背景下，热管理系统的高效化与智能化发展无疑成为了推动行业进步的重要一环。　　作为国内领先的汽车芯片供应商，纳芯微继2023年初国内首发车用小电机驱动SoC NSUC1610后，今日正式宣布推出高集成度嵌入式电机控制IC NSUC1602。与集成了LIN和MOS功率级的单芯片NSUC1610相比，NSUC1602集成式SoC支持外置独立功率MOSFET的设计，这一创新方案能够轻松应对更大电流需求的场景。　　此外，NSUC1602集成3路半桥预驱，从而将电机控制功率范围提升至20W-1500W。这一提升不仅进一步优化了BLDC电机的控制性能，更能满足更高功率输出的应用需求。　　在新能源汽车领域，热管理系统尤为复杂，对确保车辆的整体性能至关重要。它承担着对电动机、电力电子设备和电池进行温度管理的重任，同时确保座舱内乘客的舒适度达到理想状态。一个高效的热管理系统不仅有助于延长电池使用寿命，还能防止因过热引发的热失控风险，为新能源汽车的安全运行保驾护航。　　为了实现这些目标，热管理系统高度依赖于多种执行器的精确控制，如电动压缩机、电子水泵、油泵和风扇电机、阀门和暖通空调控制模块等等。这些执行器的电机通常需要具备高功率输出的能力，以确保在各种工况条件下都能实现稳定且精确的性能表现，从而满足新能源汽车热管理系统对于高效、精准控制的严苛要求。　　纳芯微推出的高集成度嵌入式电机控制IC NSUC1602凭借其卓越的高集成度特性和强大电机控制算法，在新能源汽车关键执行器的管理中发挥了举足轻重的作用。该芯片内部集成ARM® Cortex®-M3和高效的三相预驱电路，能够支持更为先进、复杂的电机控制算法，包括FOC矢量控制或无感六步换相控制。这些高级算法的应用，极大地提升了电动机和电子设备的温度管理精度与效率，为智能三相无刷直流电机控制领域，如汽车电子冷却扇、电子水泵等提供了强有力的技术支持。此外，NSUC1602还通过一系列优化设计，显著提升了系统的整体能效，确保在高负荷运行环境下的稳定表现。　　NSUC1602不仅满足AEC-Q100 Grade 0可靠性标准，能够在极端高温环境(晶圆结温高达175℃)下稳定运行，其内置的诊断和保护功能也得到了进一步强化。片上系统内嵌了各种诊断和保护功能，确保了系统的高可靠性，为用户提供了全面的安全保障。　　在保持高度集成化设计的同时，NSUC1602还优化了电源管理方案。LIN端口支持±40V过反压耐压要求，BVDD引脚则支持-0.3V~40V的耐压范围，能够由12V汽车电池供电，从而简化系统设计，还显著减少了开发成本。　　针对多样化的场景，NSUC1602展现出了其广泛的适用性。无论是汽车电子水泵、冷却风扇、空调鼓风机，还是座椅调节、天窗控制、尾门控制等需要精确温控与高效动力传输的BLDC和BDC应用，NSUC1602都能凭借其卓越的电机控制性能发挥关键作用。其优化的电源管理方案，确保了这些设备在提供卓越性能的同时,还能实现能耗的大幅降低与使用寿命的显著延长。　　NSUC1602系列性能参数　　32位ARM® Cortex®-M3　　64 KB闪存，4 KB SRAM，2.5 KB NVRAM　　片上高精度晶振，主频为48MHz　　35KHz 低功耗和低速时钟　　工作电压范围5.5V~28V　　1路12位高精度ADC　　1路8位DAC和比较器　　3路反电动势比较器(BEMFC)　　1路SPI通信接口，支持3线/4线　　LIN PHY支持LIN2.x　　1路窗口看门狗和1路数字看门狗　　支持最大300mA可配置的电流型三相预驱电路GDU　　1路5V LDO输出支持外部带载　　支持最高耐压55V的charge pump　　内部集成两路温度传感器用于过热关断保护　　休眠模式功耗全温区范围内小于50μA　　满足AEC-Q100 Grade 0标准　　封装：QFN40(5mm×5mm)，支持wet-table flank　　丰富设计支持　　当前我们可以对外提供NSUC1602-EVALKIT开发板，开发板上集成DAP-Link电路方便客户直接连接电脑快速调试。并且可以提供软件例程使用说明以及电机算法控制的相关应用笔记。
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　　近期，根据《团体标准管理规定》的相关要求，深圳自动化学会组织召开了《车身域控制器场效应管负载能力试验方法(送审稿)》、《车身域控制器通用功率驱动装置测试规程(送审稿)》两项团体标准审定会。比亚迪汽车工业有限公司、苏州纳芯微电子股份有限公司(以下简称“纳芯微”)等12家起草单位共23位代表参加审定会议，审查组一致同意两项团体标准通过审定。　　在现代汽车制造领域，随着智能化和电气化技术的不断进步，汽车内部的功能系统变得越来越复杂，因此引入了域控制(Domain)架构，将汽车功能划分为动力域、底盘域、车身域、座舱域和自动驾驶域，各由专门的域控制器(Domain Controller)管理。然而，这种划分导致车身布线复杂，随着汽车电子部件数量增加，往往由于缺乏统一标准而导致兼容性问题，对系统可靠性带来了不少挑战。　　为解决这些问题，推动国产汽车行业发展，制定相关控制系统标准尤为重要。11月5日，纳芯微作为起草单位之一，参与了由深圳自动化学会组织的《车身域控制器场效应管负载能力试验方法(送审稿)》和《车身域控制器通用功率驱动装置测试规程(送审稿)》两项团体标准的审定会议。此次会议严格遵循《团体标准管理规定》的相关要求，旨在推动汽车行业的技术标准化与创新发展。　　本次团体标准审定会汇聚了来自学术界与产业界的权威专家，包括深圳市鹏城技师学院先进制造学院原院长、高级工程师李云峰，哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院执行院长楼云江教授，澳门科技大学工程科学系主任、澳门系统工程研究所伍乃骐教授(IEEE Fellow)等多位知名学者与行业领袖。会议由李云峰担任专家审查组组长，深圳自动化学会秘书长贺艳萍主持。　　纳芯微参与了此次线上与线下结合的审定会议。《车身域控制器场效应管负载能力试验方法》旨在通过科学有效的测试方法，确保车身域控制器中的场效应管能够稳定承受实际工作负载，提升汽车控制系统的可靠性。《车身域控制器通用功率驱动装置测试规程》则致力于规范功率驱动装置的设计与性能评估，推动产品质量提升及技术创新。　　专家组认为：经过对两项团体标准的逐条讨论与细致审查，起草单位提交的标准文档资料齐全，编制过程规范，技术定位准确，框架合理，内容完整且具有可操作性。审查组一致同意两项团体标准通过审定，并建议起草单位根据审定意见进行进一步修改完善，以尽快形成标准报批稿上报并发布实施。　　作为汽车芯片标准体系建设研究工作单位之一，纳芯微也积极参与《汽车芯片环境及可靠性通用规范》、《电动汽车用功率驱动芯片技术要求及试验方法》、《汽车LIN收发器芯片技术要求及试验方法》等多项国家标准、行业标准的起草和修订，与行业伙伴共同推动汽车电子等行业的质量提升和技术创新。纳芯微致力于成为汽车产业首选的供应链合作伙伴，以系统级理解、整体解决方案、多年车规芯片量产经验和稳定的质量表现，助力汽车客户提升差异化竞争力，共赢市场机遇，共赴绿色可持续的电动化未来。
2024-11-21 13:44 阅读量：310
纳芯微联合芯弦推出NS800RT系列实时控制MCU
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　　纳芯微今日宣布联合芯弦半导体(ChipSine)，推出NS800RT系列实时控制MCU。该系列MCU凭借更加高效、功能更强大的实时控制能力和丰富的外设，使工程师能够在光伏/储能逆变器、不间断电源、工业自动化、协作机器人、新能源汽车大/小三电、空调压缩机等系统中，实现皮秒(万亿分之一秒)级别的PWM控制，从而显著提升系统运行精度和效率。　　NS800RT系列实时控制MCU的首发型号包括NS800RT5039，NS800RT5049和NS800RT3025，分别采用单颗主频为260MHz和200MHz的Arm Cortex-M7内核，支持分支预测、DSP指令集和FPU。NS800RT系列还配备了256KB SRAM，32KB高速缓存(I-Cache, D-Cache)和最高256KB的超大紧耦合内存(ITCM, DTCM)，通过更快的读写速度，显著提升了内核综合处理性能。该系列器件符合车规AEC-Q100认证标准，支持汽车ISO26262 ASIL B与工业IEC61508 SIL2等级的功能安全，并且内设AES-128/256和TRNG算法，进一步提升了信息安全。　　集成数学加速核，显著提升DSP性能　　除了搭载Arm Cortex-M7内核外，NS800RT系列的一大亮点是额外集成了一个支持浮点运算的硬件数学加速核(eMath)，相比通用Arm Cortex-M7的数学运算能力，在三角函数、开方、指数、对数、傅里叶变换(FFT)、矩阵运算、FIR滤波等数字信号处理运算中有大幅算力提升。　　丰富的外设支持，实现超高精度PWM控制　　NS800RT系列实时控制MCU集成了丰富的外设，包括16对互补/32路独立PWM输出，其中高精度HRPWM有16路;3个12位ADC，采样速率高达5MSPS，INL和DNL低至±1.5LSB，支持高达34个采样通道;2个12位DAC，采样速率1MSPS，INL低至±1.5LSB;7对(14个)高速模拟比较器CMPSS，带DAC与斜波发生器;3路放大倍数可编程的差分输入运放(PGA);8个Sigma-Delta滤波器模块(SDFM)输入通道;以及两个全温度范围内精度可达±1%的高精度时钟。　　在一系列高精度外设的加持下，NS800RT系列可实现100皮秒的高精度PWM控制，从而支持各种对高效率、高细分、高控制精度应用的需求，更加适配基于SiC和GaN功率器件打造的数字电源和电机控制系统。　　完善的技术资源，加速用户上手和开发　　纳芯微和芯弦联合推出了一系列技术资源和开发套件，以帮助用户快速上手并进行系统开发，包括全面的SDK开发套件;支持KEIL，IAR，GCC/Eclipse的IDE工具链;系统评估板等各种软硬件支持。相关技术资料可联系邮箱sales@novosns.com获取。　　NS800RT系列实时控制MCU选型　　NS800RT系列实时控制MCU首发型号NS800RT5039，NS800RT5049和NS800RT3025分别提供工规和满足AEC-Q100 Grade 1认证的车规版本，具体选型如下。
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