纳芯微正式成为AEC汽车电子委员会成员

发布时间：2024-01-19 09:25
作者：AMEYA360
来源：纳芯微
阅读量：2197

　　近期，纳芯微宣布正式加入AEC (Automotive Electronics Council)汽车电子委员会，成为AEC组件技术委员会(Component Technical Committee)成员。

纳芯微正式成为AEC汽车电子委员会成员

　　AEC最初于1990年代由克莱斯勒、福特和通用汽车共同创建，其目标在于建立车辆及其部件的通用资质和质量标准体系，例如其制定的AEC-Q100标准，现已成为业内权威的汽车芯片测试标准。如今，AEC已经发展成为包括数十家汽车行业OEM和零部件供应商在内的权威行业组织。由AEC主管的组件技术委员会专注于制定可靠、高质量的汽车电子组件标准，为推动整个行业的持续发展树立标杆。

　　当前，全球汽车行业进入电动化、智能化加速发展阶段，带动汽车芯片需求快速增长。汽车芯片种类繁多且复杂，而汽车应用的严苛环境对元器件本身的可靠性、安全性均具有更高要求，因此其技术门槛更高，研发周期更长，相应认证标准也更为严格。

　　自2016年推出首款汽车芯片以来，纳芯微始终秉持可靠、可信赖的质量方针，在汽车芯片的设计、验证、量产等全流程均执行了AEC标准。凭借前瞻的产品布局、稳健的质量表现和可靠的交付记录，纳芯微在汽车电子领域的深耕获得了业界广泛认可：2021年获得TÜV莱茵ISO 26262功能安全管理体系最高等级ASIL-D认证，2023年获得权威认证测试机构VDE颁发的优秀质量奖。

　　此外，纳芯微在汽车电子领域的产品布局也不断完善，仅在2023年就先后推出多款车规级芯片，包括用于汽车电子执行器的马达驱动SoC-NSUC1610，采用MEMS工艺的压差传感器NSPGM2系列，霍尔开关/锁存器NSM101x系列，霍尔电流传感器NSM2019，可编程步进电机驱动器NSD8381-Q1以及多通道半桥栅极驱动NSD360x-Q1等，可广泛用于汽车车身控制、新能源车热管理、OBC/DCDC等应用场景。2023年前三季度，纳芯微汽车电子业务在公司营收中的占比提升至28%。

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　　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。
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　　近日，在2026 RT-Thread 20周年庆典暨开发者大会上，纳芯微市场总监宋昆鹏带来了一场聚焦于高实时性控制的技术分享，深度解析NSSine™系列实时控制MCU/DSP如何为数字电源与电机控制应用提供兼具性能与性价比的核心方案，并积极响应开发者生态需求，携手RT-Thread，为高实时性控制场景提供更开放、更高效的国产化平台支持。　　聚焦专用场景：不止于MCU，更是实时控制专用平台　　NSSine™系列实时控制MCU/DSP(NS800RT7/5/3/1系列)产品是为实时控制场景量身定制的“专用芯片”，而非通用MCU。其目标应用直指对实时性要求苛刻的领域：　　• 数字电源：光伏储能、服务器电源、充电桩、车载充电机(OBC)等。　　• 电机控制：工业伺服、变频器、汽车空调压缩机及主驱电机等。　　其核心优势在于“硬件不改，软件小改”的兼容性设计——与主流DSP产品引脚兼容，同时基于Arm内核正向开发专属外设，既降低了客户的迁移成本，又实现了超越现有方案的性能表现。　　目前NSSine™系列已实现入门级到高端产品的全档位覆盖，部分型号实现量产，更提供工规与车规双版本，满足多元场景需求。　　全系列解析：从高端算力到“M7平权”　　NSSine™系列构建了全谱系覆盖的产品矩阵，每款产品都支持AEC-Q100 Grade1认证，并针对特定算力需求优化设计：　　• 高端算力RT7系列：搭载双核Cortex-M7内核(主频400MHz)，配自研eMath加速单元与高规格外设，支持超高算力。　　• 中端主力RT5/3系列：以单Cortex-M7内核(主频200-300MHz)为核心，支持多电机同步控制，是工业控制、车载场景的高可靠之选。　　• 入门爆款RT1系列：以5元起售实现“M7平权”，主频200MHz且带浮点运算单元，集成可编程逻辑模块，以极致性价比提供高性能多路控制能力。　　性能验证：全栈优化的实时信号链是关键　　NSSine™系列的性能优势不仅在于全系搭载的M7内核主频(200MHz至双核400MHz)，更在于对整个实时信号链的深度优化：　　• eMath硬件加速器：将三角函数、开方、FFT等算法硬件化，相比软件库实现，运算速度提升最高达3.5倍，极大解放CPU资源。　　• 极速信号链：实测从中断响应、完成算法运算到更新PWM输出的全链路时间，RT7系列仅需1.5微秒，RT5系列约2.5微秒，为高频高精度控制奠定基础。　　• 高精度外设：配备采样率达5Msps的ADC、响应时间20纳秒的快速比较器，以及分辨率达100皮秒的高精度PWM(HRPWM)。　　典型方案落地：从单芯片多电机到完整方案　　依托NSSine™系列的硬核性能，纳芯微已打造多个落地方案：　　• 在数字电源领域，基于NS800RT5039的6.6kW单相双向OBC方案采用SiC拓扑，单芯片即可实现全拓扑控制，峰值效率超96%，适配车载及充电桩场景。　　• 在电机控制领域，基于NS800RT5/3系列可实现4台PMSM电机同步无感FOC控制，算力冗余充足;NS800RT3025驱动的汽车空调压缩机方案，全国产化器件适配400V平台，支持OTA升级。　　点亮“生态树”：降低开发门槛，加速方案落地　　为助力开发者快速上手，纳芯微构建了全方位的开发工具与生态支持体系。　　• 软件层面，天然兼容Keil MDK、IAR EWARM主流工具链，自研免费NovoStudio开源开发平台(基于GCC与Eclipse)集成数字示波器、实时变量刷新、图形化代码生成等功能，同时提供完善的底层驱动、BootCode及通信软件支持;　　• 硬件层面，NSSine™ Pad评估板自带板载仿真器(USB-TypeC接口)，采用隔离及防浪涌设计，板载CAN收发器支持CAN2.0及CANFD，接插件覆盖芯片所有IP资源，同时兼容J-Link仿真器，开箱即可开展开发工作。　　在本次大会上，纳芯微受邀参与 “RT-Thread 睿赛德生态树” 点亮仪式，与 30 余家芯片原厂、方案商及社区领袖等生态伙伴同台亮相，共同见证开源生态的蓬勃发展。　　纳芯微市场总监宋昆鹏与生态伙伴共同见证点亮仪式　　纳芯微亦在现场展台打造专属方案展示区，吸引众多开发者交流互动，全方位展现实时控制MCU/DSP的技术硬实力与生态布局，与全球千余名开发者共探产业智能化升级新路径。　　纳芯微市场总监宋昆鹏上台分享、开发者在纳芯微展台现场交流
2026-01-30 10:16 阅读量：279
纳芯微多通道LED驱动正式通过ASIL B功能安全认证，助力提升汽车照明系统可靠性与开发效率
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　　近日，纳芯微汽车级 NSL21912/16/24FS 系列线性 LED 驱动产品正式通过第三方检测认证机构DEKRA的功能安全评估，获得ISO 26262:2018 ASIL B功能安全认证。该评估结果表明，NSL21912/16/24FS系列产品在设计、验证及测试等关键环节满足 ISO 26262 功能安全标准中 ASIL B 等级的相关要求，能够适配对功能安全与可靠性要求较高的汽车照明应用。　　权威认证，助力提升汽车照明系统：可靠性与开发效率　　当下，车灯已成为汽车品牌设计的重要载体，其应用场景众多，且部分车灯应用会直接与驾驶安全挂钩，例如制动灯、转向灯的控制。以往，车灯应用的功能安全等级往往集中于QM(Quality Management)到ASIL B之间，而由于车灯厂商的平台化设计需求，以及全球日益严苛的汽车安全法规与供应链准入要求，ASIL B已成为LED驱动芯片功能安全设计的重要目标等级。　　纳芯微此次通过认证的NSL21912/16/24FS系列产品可驱动多达12/16/24串LED，搭配高速通信接口，广泛应用于贯穿式流水尾灯，转向灯，制动灯，格栅灯以及ISD交互等场景。获得功能安全产品认证标志着该系列芯片在系统性失效以及随机硬件失效的应对能力上达到了汽车功能安全ASIL B等级要求，可有效保障车灯安全功能。　　同时，NSL21912/16/24FS系列芯片集成了多项安全措施，可以有效检测芯片自身以及外部组件的异常情况，并通过额外的Fail Safe控制功能，确保系统在检测到异常时能够进入预期的安全状态，从而提升行车安全性，保障驾乘人员及其他道路使用者的安全。　　在此基础上，纳芯微还将为汽车主机厂和Tier 1零部件供应商提供完善的功能安全文档以及技术支持，帮助客户以更低的验证成本、更快的开发速度，打造满足更高功能安全等级的汽车照明系统。　　从体系建设到产品落地：持续输出功能安全成果　　作为汽车模拟芯片行业的头部企业，纳芯微始终重视功能安全体系和产品开发能力建设。NSL21912/16/24FS系列芯片通过 ASIL B 功能安全认证，体现了纳芯微功能安全产品的落地能力。纳芯微的功能安全产品开发流程遵循 ISO 26262 V-Model，专职的功能安全团队在项目初期就深度参与芯片 SEooC(Safety Element out of Context) 制定，在主导芯片安全架构定义的同时，持续运用多种安全分析方法优化设计合理性。ISO 26262 V-Model开发流程　　目前，纳芯微具备功能安全特性的产品已覆盖多个关键领域，包括ABS 轮速传感器 NSM41xx、超声雷达探头芯片 NSUC1800、隔离式栅极驱动 NSI6911 以及磁编码器 MT6511/6521 等。此外，纳芯微还与包括欧摩威(原大陆集团汽车子集团)在内的行业头部客户合作，联合开发功能安全的压力传感器产品。在功能安全团队及内部协同能力支撑下，纳芯微不断深化功能安全项目在多个领域的布局，为全球汽车客户提供涵盖传感器、信号链、电源管理等领域的更高功能安全等级的芯片选择。
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从隔离技术到功能安全，纳芯微栅极驱动构筑全场景应用护城河
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　　导读　　从2020年初推出首款驱动芯片，短短数年时间，纳芯微在驱动芯片领域已实现了跨越式发展，核心依托自身在技术、产品、市场布局等多方面的核心竞争力。　　在最近一次对外交流中，纳芯微技术市场经理庞家华就栅极驱动相关问题展开深度解读，既展现出纳芯微在产品端的创新实力，也清晰诠释了企业快速成长的底层逻辑。　　锚定核心市场，打造核心优势　　栅极驱动芯片是一种用于控制半导体功率器件(如 MOSFET、IGBT、SiC MOSFET、 GaN HEMT 等)开关速度和时间的集成电路。栅极驱动芯片可以放大控制器件的开关控制信号，提供足够的电流来对半导体功率器件的栅极进行快速充放电，从而实现高速开关，减少开关过程中的能量损失，并保护控制器件不受到过高电压或电流的损害。　　庞家华表示，栅极驱动的核心应用市场高度集中，汽车电子、电源领域(含服务器电源、各类电源模块)、光伏领域、工业自动化领域(如变频器、伺服系统)四大场景，占据了整个市场份额的百分之七八十。这四大市场，恰好也是纳芯微深耕最多年的主力赛道。　　他指出，这些核心应用场景的共性需求，是对产品可靠性的极致追求。无论是汽车电驱系统还是光伏逆变器，驱动芯片一旦出现故障，都可能引发终端应用的灾难性后果，因此客户往往将可靠性放在首位。特别是相较于马达驱动，栅极驱动往往都是大功率的应用，对于可靠性的需求不言而喻。在这一关键维度上，纳芯微的产品失效率小于1ppm(百万分之一失效率)。更重要的是，经过前几年的市场验证，纳芯微栅极驱动产品性能更稳定、不良率更低。　　纳芯微作为专业的驱动及电源芯片供应商，持续投入核心资源打磨产品性能，同时立足客户多元化的功率器件应用需求，打造出可适配不同需求的栅极驱动产品，充分贴合实际应用中的器件搭配需求。　　理解全场景，围绕应用构建一站式产品树　　纳芯微始终以 “一站式产品树” 为核心布局逻辑，针对核心领域覆盖全应用场景，并对每个场景做深度技术耕耘，核心思路是精准把握场景痛点、实现全物料配套覆盖。　　在栅极驱动核心应用领域，如电驱系统、车载充电机(OBC)、光伏逆变器、服务器电源等，纳芯微不仅提供驱动芯片，还配套采样芯片、电源芯片及各类传感器，实现不同功率等级应用场景的全覆盖。　　庞家华表示，栅极驱动尽管在应用场景中作用大体相同，但由于应用本身也在不断发展演变并产生新的需求，纳芯微会将这些新需求列为解决的目标，并根据客户的产品规划来构建产品树，与客户共同成长。“我们会持续关注重点应用的发展趋势，紧跟客户的产品迭代节奏，从而不断完善产品树，这一逻辑不仅适用于栅极驱动产品，也适用于公司所有产品方向。”庞家华强调道。　　纳芯微采用了“量产一代、研发一代、预研一代”的研发节奏，基本上每年都会有新产品推出。“前几年需要先完善产品种类，所以迭代节奏相对慢，后续我们希望能够保持一年一代的迭代路线图，未来当产品迭代到一定阶段后，会进入创新突破期，届时迭代周期可能会调整为2-3年一代，中间的间隔期主要用于研发创新型产品。”对于产品迭代节奏，庞家华如是说道。　　目前，纳芯微已形成多系列核心产品矩阵：NSI6602 系列(半桥驱动)、NSI6801 系列(光耦替代型驱动)、NSI6611/6651 系列(智能保护功能驱动)构成核心老产品体系。　　2024 年，多款迭代产品与全新产品陆续推出：　　NSI6801 系列迭代至第三代 NSI6801E，在成本、售价及综合性能上实现全面提升;　　NSI6602 系列升级至第三代 NSI6602ME，作为全球首款带米勒钳位功能的半桥驱动，有效抑制碳化硅(SiC)应用中的米勒震荡，在 OBC 及 SiC 应用客户中反响热烈;　　NSI6611/6651 系列迭代至第二代 NSI67xx 系列，集成模拟信号采样或 ASC 保护功能，功能更丰富。　　另外，纳芯微也推出了全新功能安全驱动 NSI6911F，作为国内首款应用于电驱系统的功能安全驱动芯片。　　栅极驱动选型指南　　栅极驱动的选型主要分为以下几个步骤：　　第一步，先确定选择隔离驱动还是非隔离驱动。如需为了极致控制成本，且对性能、耐压要求不高，会选择非隔离驱动;如果应用场景对隔离、耐压有要求，则需要选择不同等级的隔离驱动。　　第二步，根据驱动对象和功率等级选择合适的驱动电流和驱动电压，不同的功率器件(如氮化镓GaN、碳化硅SiC、绝缘栅双极型晶体管IGBT等)对驱动电流和电压的要求不同，需要根据具体的功率器件类型和功率等级来匹配。　　第三步，选择额外的功能模块，包括保护功能，普通保护只有欠压保护、死区时间保护等;而智能栅极驱动集成了米勒钳位、退饱和保护、软关断电流、电源告警上报等复杂的保护功能。另外还有ADC采样、功能安全等等不同的需求。　　另外，还可以根据拓扑结构进行选型，比如选择单管驱动(仅驱动一个功率管)或半桥驱动(驱动两个功率管)。　　根据隔离、驱动种类、功能模块的区别，纳芯微有一系列独到的技术组合。庞家华特别强调，从隔离到驱动再到保护、采样和电源等功能，纳芯微多年的产品研发过程中积累了大量的成熟IP，可以支持驱动类产品的不断创新演进。　　适配第三代半导体，栅极驱动定制化解决方案　　随着第三代半导体的流行，纳芯微在栅极驱动方面做了非常多的工作，以适配不同的第三代半导体。　　首先对于SiC而言，性能与IGBT相比差异不大，但SiC的开关速度更快，这要求驱动芯片具备更高的共模瞬变抗扰度(CMTI)，以避免噪声导致器件误操作。　　对于GaN而言，驱动则相对复杂，核心难点在于高频场景下的震荡抑制，需要优化驱动电流输出，同时GaN的栅极-源极(GS)电压耐受能力较弱，过压容易导致器件损坏，所以需要确保输出电压稳定。“这些技术难点无法通过一句话概括，核心还是“实践出真知”，需要不断测试、优化，才能让产品性能达到最优。因此，纳芯微选择与头部功率器件厂商联合开发，是我们做好GaN驱动的关键，也是我们的核心优势之一。”庞家华介绍道。　　按照栅极特性差异，GaN分为常开的耗尽型(D-mode)和常关的增强型(E-mode)两种类型;按照应用场景差异，GaN需要隔离或非隔离、低边或自举、零伏或负压关断等多种驱动方式。针对不同类型的GaN和各种应用场景，纳芯微推出了一系列驱动IC解决方案，充分发挥GaN器件的性能优势。　　其中耗尽型GaN内部集成了一个小的MOSFET，和传统的MOSFET驱动差异不大，因此使用常规驱动芯片就能够驱动。　　去年9月，纳芯微、联合电子与英诺赛科共同签署战略合作协议，三方将聚焦新能源汽车功率电子系统，联合研发智能集成GaN相关产品。全新开发的智能GaN产品将依托三方技术积淀，提供更可靠的驱动及GaN保护集成方案，进一步提升系统功率密度。“GaN作为第三代半导体，目前仍处于技术探索阶段，无论是驱动芯片还是功率器件本身，都存在不少技术难点，要做好GaN驱动，需要进行联合开发，这将是一个不断摸索的过程。”庞家华强调道。　　高功率场景 栅极驱动双核心保护技术解析　　随着功率等级越来越高，保护电路越来越重要，选择一款合适的驱动器，可以显著提高系统的可靠性，简化系统设计，缩短研发成本。对于功率越来越大的器件，都可能因为误导通或dv/dt变化太快从而烧毁器件，因此目前保护功能中，退饱和保护(DESAT)和米勒钳位是值得注意的两项技术。　　退饱和保护主要是短路保护功能，它通过集成恒流源和比较器，监测功率器件的VCE电压，当检测到短路时，会触发软关断功能，缓慢关断功率器件，避免器件因短路烧毁。关断过程不会瞬间完成，而是缓慢进行，防止关断过快导致过压损坏。　　米勒钳位技术则主要是为了抑制米勒效应。米勒效应是在功率管开关过程中，功率管的集电极(C极)和栅极(G极)之间存在寄生电容CGD，在开关过程中会产生dv/dt变化，dv/dt与CGD的乘积会形成米勒电流，该电流会流向栅极，而栅极存在电阻Rg，电流通过电阻会产生电压，导致栅极-源极之间出现压差，从而使功率管被误打开，这就是米勒效应。　　米勒钳位技术就是通过增加一条低阻抗的泄放路径，将米勒电流释放到地，避免栅极-源极电压被抬高，防止功率管误导通。　　ASIL-D 功能安全驱动 构筑电驱系统安全核心　　功能安全指的是，栅极驱动芯片可以通过对驱动芯片自身、功率模块以及驱动系统中的失效模式进行识别，结合内在安全机制和系统级安全控制逻辑，在故障容忍时间间隔(FTTI)内使系统进入安全状态，避免因故障导致严重的危害人身安全的事件发生。　　采用满足功能安全标准的芯片来进行功能安全零部件的开发，可以大大简化系统开发流程，减少软硬件设计难度，降低失效风险，提高可靠性和鲁棒性。纳芯微的功能安全栅极驱动芯片集成了系统功能需求模块和诊断需求模块，可以有效降低系统成本。同时支持软件智能配置，可针对不同应用场景及功率模块的产品，实现差异化配置开发。“功能安全本质上是系统级的概念，即使不使用功能安全驱动芯片，也可以通过增加冗余设计、额外的保护电路等方式，实现较高的系统功能安全等级，只是这样会增加设计复杂度和成本。”庞家华介绍道。　　庞家华表示，尽管目前行业内并没有强制功能安全的驱动，但中高端车型越来越注重性能和安全，通常会选择更高安全标准的产品，随着未来行业标准的不断演进，有可能推动功能安全驱动的强制性要求。　　展望未来　　庞家华表示，除功能安全，压摆率调节将成为栅极驱动的另外一个重要发展方向，该技术通过在轻载、重载等不同工况下动态调节驱动电流，优化 dv/dt 和功率损耗之间的权衡，从而实现全场景效率最大化，既契合绿色能源发展的行业共识，又能有效帮助客户降低电池、体积等核心成本，具备显著的技术价值与市场潜力。　　实际上，在不久前出版的《节能与新能源汽车技术路线图3.0》上，纳芯微技术专家方舟介绍了栅极驱动的关键技术发展趋势，产品将向高性能、集成化、高可靠性与高安全性演进。比如，栅极驱动的关键技术趋势包括提升驱动电流能力，提供智能驱动电流调节和共模瞬变抗干扰度。此外，在工艺上还将攻关垂直MOS工艺、垂直BCD工艺及车规耐高压工艺等，预计到2040年通过设计与工艺优化实现桥驱与高边导通内阻进一步降低，全面支持48V系统。　　另外值得一提的是未来的服务器市场，特别是AI算力中心的发展，对于功率的需求越来越大，给电源驱动带来了新的机会。庞家华认为，服务器电源追求极致的功率密度，要求体积越来越小，GaN能够充分发挥高频特性，是目前高功率密度的最优选择，纳芯微也将积极拓展该领域的布局。　　“对于栅极驱动而言，功能的提升相对简单，更重要的是贴合应用场景进行技术升级。工艺优化也是同理，需要在抗干扰能力、压摆率调节功能、更大的驱动电流这些功能增加的同时，尽量缩小芯片面积，在功能和成本上达到平衡。”庞家华总结道。
2026-01-28 09:58 阅读量：296
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