茂睿芯MD18011获国内首个磁隔离技术驱动器VDE证书

发布时间：2024-11-06 14:24
作者：AMEYA360
来源：茂睿芯
阅读量：262

　　2024年10月22日，VDE测试认证院在深圳为茂睿芯颁发了国内首个磁隔离技术驱动器VDE证书。

茂睿芯MD18011获国内首个磁隔离技术驱动器VDE证书

　　茂睿芯总经理易俊先生、副总裁&CTO盛琳女士、副总裁高克宁先生，VDE环球服务中国区总经理吴仲铉先生、环球服务销售总监Andreas Loof，21世纪电源网、充电头网等一行人员及媒体出席了此次颁证活动。

    VDE 即德国电气电子及信息技术协会，全称 Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.，创立于1893年，作为全球电气、电子及其零部件安全测试及认证的权威检测认证机构与标准制定者。VDE认证有着严格的测试标准和规范，涉及电气安全、机械安全、防火性能、电磁兼容性、可靠性、环境适应性等诸多方面的测试，能通过并获得VDE认证的产品不仅意味着意味着这款产品在质量和安全性上达到了较高的水平，也标志着其符合国际和各国的相关标准和法规要求，能够顺利通过各国的市场准入审核，避免因认证问题而导致的贸易障碍。

茂睿芯MD18011获国内首个磁隔离技术驱动器VDE证书

　　此次茂睿芯通过VDE认证的产品是一款光耦兼容的单通道隔离型栅极驱动器——MD18011，这是国内首个磁隔离技术一次性通过验证并获得VDE认证证书的驱动器产品。MD18011所使用的磁隔离技术，是以可靠的封装形式大幅提高安规耐压能力，芯片内部绝缘距离可到100um以上乃至更高，由于晶圆工艺原因目前容隔类产品的内部绝缘距离普遍在20~30um之间。经实测，MD18011隔离栅在14kVRMS条件下持续耐受60s也不会损坏，可保证在VIORM(最大重复峰值隔离电压)条件下的工作寿命达40年以上，同时也避免了片上高压电容隔离带来的潜在风险(片上高压隔离电容会随着芯片意外烧坏而同步损坏，从而造成隔离等级下降)。

      作为国内首个一次性通过得 VDE 认证的磁隔离技术驱动器，MD18011在电气安全、性能稳定性以及可靠性方面表现出色，可以广泛应用到工业自动化、新能源领域及其他对电气隔离有严格要求的应用场景中，为客户提供更加高效、安全的使用体验。

茂睿芯MD18011获国内首个磁隔离技术驱动器VDE证书

　　MD18011凭借特色的磁隔离技术和稳定的产品功能通过了VDE认证，这既是对茂睿芯在磁隔离技术领域深耕的肯定，也是茂睿芯对客户负责的体现。相信在 VDE 认证的加持下，以MD18011为代表的茂睿芯磁隔离产品将为国内外客户提供更多高品质的产品和解决方案，为行业发展贡献自己的力量!

茂睿芯MD18011获国内首个磁隔离技术驱动器VDE证书

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　　自2022年OpenAI发布ChatGPT以来，生成式人工智能(AI)技术获得了广泛关注，一系列开创性研究成果相继发布，引领了人工智能的新一轮创新浪潮。当前人工智能、数据中心等算力基础设施，都以GPU、NPU/TPU、CPU等算力芯片作为计算核心，它们均基于先进半导体工艺制作，采用多相电源(多相控制器 + 智能功率级Smart Power Stage，简称SPS)为其提供低压大电流的电源管理解决方案。为满足客户当前对多相电源高功率密度、高效率和高可靠性的需求，降低TCO、提高电能转换效率和实现“双碳”目标，茂睿芯推出了90A等级的智能功率级MK6850。　　SPS在AI服务器供电架构中的应用　　SPS在传统服务器供电架构中的应用　　二、茂睿芯90A SPS产品 MK6850　　智能功率级是一种高端的DC-DC芯片，是电源管理芯片中技术含量最高的产品之一。MK6850作为一颗智能功率级产品，采用多晶圆封装技术，内部集成了两颗超低Rdson 的SGT MOSFET和一颗高性能驱动芯片，同时采用了业界标准的5mmx6mm QFN封装，此封装占板面积小，可大幅提升功率密度，能广泛应用于高性能服务器，存储服务器，数据通讯，AI训练和推理加速卡，显卡，高端台式机和笔记本等应用。　　三、MK6850 产品特征　　● 集成高性能SGT MOSFET上下管和智能驱动　　● 30V/25V 上/下管耐压　　● 90A 最大平均电流　　● 120A 峰值过流保护　　● 5uA/A IMON上报　　● 8mV/℃ 温度上报　　● 200kHz-1.2MHz 开关频率，瞬态4MHz　　● 4.5V-16V 输入电压范围　　● 4.5V-5.5V 驱动电压　　● 3.3V/5V PWM逻辑电平　　● 支持三态PWM和使用下管体二极管进行降低过冲操作　　● BOOT-PHASE 电容电压自动刷新充电　　● 丰富的保护功能：正电流保护, 负电流保护, 过温保护，VCC/VDRV/BOOT-PHASE欠压保护, 上、下管短路保护，智能故障上报识别Fault ID　　● 兼容多品牌多相控制器　　● 符合ROHS标准　　● 管脚兼容(行业标准39-Pin 5x6 QFN)　　四、MK6850 引脚封装图&典型应用框图　　MK6850引脚封装图　　MK6850典型应用框图　　五、MK6850 三大重要设计指标　　GPU、NPU/TPU、CPU等算力芯片的运算速率越来越高，处理数据量与日俱增，能耗持续攀升，对智能功率级(SPS)的性能和稳定性提出了更高的要求，因此茂睿芯将高可靠性，高效率和高精度IMON上报作为MK6850的三大重要设计指标。　　1、高可靠性　　针对高可靠性，MK6850采用了垂直结构的SGT MOSFET，相较于平面MOSFET，SGT MOSFET具有热阻小，耐压高，EAS能力强。经过器件长时间的封装可靠性测试、超20万小时的重载可靠性测试以及极限测试，全方位地验证了器件的可靠性，确保其稳定可靠。　　2、高效率　　为提高效率，MK6850采用了超低Rdson的SGT MOSFET，配以低阻抗大通流的铜扣封装，对死区时间进行了精细优化。以12V输入、1.8V输出、5V驱动电压、800kHz开关频率条件为例，MK6850的峰值效率为94.7%，领先于国内同类产品。　　12V 转1.8V效率图(已含电感损耗)　　3、高精度 IMON 上报　　SPS产品的IMON上报精度对于CPU等中央处理器的性能起到至关重要的作用，上报偏高会限制CPU的性能;上报偏低可提高CPU性能，但会使CPU过热从而影响CPU使用寿命。　　MK6850具备实时侦测内部MOSFET电流信息的能力，结合驱动器内置的先进电流上报算法以及精准的温度补偿机制，使其能够实现5uA/A且精度为±5%的IMON输出，确保提高CPU性能的同时不影响CPU的使用寿命。　　12V转1.8V 800kHz IMON上报误差图　　六、MK6850 温度上报与保护功能　　MK6850内部集成了温度上报与过温保护功能，温度信息通过TMON引脚以8mV/℃的比例输出。同时，MK6850 TMON引脚还兼具故障输出功能，能够通过电平的高低向多相控制器报告不同类型的错误。　　在保护功能方面，MK6850特别设计了峰值逐周期限流功能，专为预防多相控制器误发长PWM脉宽信号而出现输出电感饱和的问题，这一功能设计为防止电感饱提供了坚实后盾与最后一道安全防线。　　其次，MK6850还具备负电流保护功能，能够在输出电压下调(DVID DOWN)或过压保护(OVP)等情况时，有效防止因长时间开启下管所导致的电感反向饱和现象。即便在电感未发生反向饱和的情况下，当控制器需要关闭下管时，也能阻止过大的负电流流经上管的体二极管，从而确保上管的安全，避免其因过热而损坏。　　值得一提的是，MK6850还具备BOOT电容自动刷新功能，当PWM信号持续处于三态模式，并且BOOT电容电压跌落至预设的阈值以下时，驱动电路会自动对BOOT电容进行充电，这一设计确保了在下一次上管开启时能够为其提供足够的驱动电压，从而保障整个电源系统稳定和高效的运行。　　七、MK6850 兼容性分析与测试　　1、MK6850 兼容性分析　　智能功率级(SPS)与控制器必须连接的三个引脚为IMON、TMON/FLT和PWM，以下从原理上分析MK6850 这三个引脚和市面上主流多相控制器的兼容性。　　①IMON 引脚　　MK6850 IMON上报符合业界通用标准5uA/A，通过微调控制器IMON的Gain和Offset，可达到CPU所要求的IMON上报精度，也可以外接1kΩ电阻，将电流型的IMON变成电压型IMON，实现向下兼容。　　②TMON/FLT 引脚　　MK6850 TMON符合业界通用标准8mV/℃，0.6V@0℃，可完全实现兼容，发生Fault时TMON能拉高至3.3V。　　③PWM 引脚　　MK6850 符合业界控制器通用3.3V PWM电平标准。　　MK6850可以在PWM三态、PWM高和PWM低之间任意切换，POCP功能可保护PWM高到PWM三态产生长脉宽而造成地电感饱和。　　MK6850支持PWM高最小脉冲，当PWM高不足50ns时能扩展为50ns，可防止驱动器损坏。　　MK6850支持PWM低最小脉冲，当PWM低不足50ns时能扩展为50ns，可防止驱动器损坏。　　MK6850支持NOCP，当PWM常低时防止电感反向饱和，阻止负电流损坏上管体二极管。　　MK6850支持POCP，当控制器P2CL不准确，或者PWM常高时防止电感饱和。　　MK6850支持大动态释放负载时PWM变为三态进入Body Braking模式。　　2、MK6850 兼容性测试　　MK6850的驱动器内置严密控制和保护逻辑，已成功与国内外多家厂商的多相控制器进行了广泛的兼容性测试，包括但不限于英特尔VR14 Eagle Stream 350W平台、国内64核ARM平台&SW64平台。　　①Intel VR14 Eagle Stream平台0A-445A静态电流上报: 通过　　②Intel VR14 Eagle Stream平台108A-445A, 1081A/us, 3D Worst Case：通过　　③通过多客户多平台测试　　八、MK6850 典型应用场景
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茂睿芯全系列车规CAN收发器概览
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　　茂睿芯全系列车规CAN收发器产品目前均已实现量产出货，包括：MCAN1042-Q1、MCAN1044-Q1、MCAN1043-Q1、MCAN1145-Q1，新款集成信号改善技术的CAN FD SIC收发器MCAN1462-Q1、MCAN1463-Q1、MCAN1465-Q1。　　一、全系列车规 CAN 收发器选型表　　二、CAN产品规划路线图　　三、产品特征　　● 标配信号改善能力　　(振铃抑制/SIC-Signal Improvement Capability)　　● 增强总线传输性能　　● 提高总线通信速率　　● 优化总线共模输入能力　　● 强化总线系统级ESD能力　　● IO口兼容5V和3.3V应用(部分型号可以兼容1.8V应用)　　● 支持与不同厂家收发器的组网兼容性通信　　● 唤醒模式涵盖本地唤醒、任意帧唤醒、局部联网功能，适配客户不同的应用场景　　● 向下兼容，无需任何软硬件改动，即可完成收发器的版本升级　　四、全系列 CAN 收发器引脚封装总览　　茂睿芯推出的最新款CAN FD SIC收发器(MCAN1462-Q1、MCAN1463-Q1、MCAN1465-Q1等)适配不同的总线拓扑，涵盖了线性拓扑，多分枝拓扑(含单星型、多星型拓扑)，在8节点、16节点网络拓扑下，支持2Mbps、5Mbps甚至更高的通信速率。　　五、C&S兼容性报告　　茂睿芯推出的CAN收发器能提供德国C&S实验室提供的兼容性报告，可直接和其他通过C&S认证的CAN收发器稳定可靠的通信，能保证汽车电子各控制单元(ECU)之间互联互通，提高整车的性能和可靠性。
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茂睿芯车规CAN SIC收发器MCAN1463-Q1正式发布！
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茂睿芯车规CAN SIC收发器MCAN1463-Q1正式发布！

　　茂睿芯推出第三代支持信号改善功能、具有睡眠模式的CAN SIC(Signal Improvement Capability)收发器MCAN1463-Q1。MCAN1463-Q1符合ISO 11898-2:2024高速CAN规范物理层要求，并率先通过德国C&S机构提供的符合ISO 11898-2和CiA 601-4标准的组网测试认证。该测试意味着MCAN1463-Q1可以在各种复杂组网条件下与其他符合国际标准的产品稳定通信。目前MCAN1463-Q1通过了国内多家车厂和Tier1项目测试并拿到定点项目，现已稳定量产出货。　　MCAN1463-Q1具有更严格的位时间对称性和环路延时特性，可以轻松实现8 Mbps的组网应用;支持1.8V/3V/5V的IO交互电平，可以灵活适配客户应用场景;BAT支持5V电源条件下的稳定工作;成熟的CAN SIC信号改善技术可以满足客户布线需求，优化复杂网络的信号质量，广泛应用在汽车域控、ADAS等领域。　　一、MCAN1463-Q1系列产品特性　　● 符合ISO 11898-2:2024协议标准　　● 支持信号改善功能，满足CiA 601-4协议标准　　● 无需共模电感　　● 支持CAN FD，8Mbps通信速率　　● BAT支持4.5V~58V　　● IO交互电平支持1.7V~5.5V　　● 共模工作电压：±30V　　● 总线故障保护电压：±58V　　● 支持本地和远程唤醒　　● 睡眠模式INH输出控制电源关闭　　● 总线电压自动偏置功能　　● 工作模式：　　—Normal mode　　—Listen mode　　—Standby mode　　—Sleep mode　　● 故障诊断功能　　● 封装：SOP14、DFN14　　● 提供第三方机构出具的兼容性报告，EMC和ESD报告　　二、MCAN1463-Q1系列封装及引脚功能　　1、引脚封装图　　2、引脚功能定义　　二、MCAN1463-Q1应用框图　　1、典型系统应用框图　　2、3.3V MCU应用框图　　四、MCAN1463-Q1产品亮点　　1、C&S认证报告　　2、 出色的电磁兼容特性　　汽车领域集成了众多电子设备，如车载娱乐系统、车身电子稳定系统和安全气囊系统等，零部件的电磁兼容能力有着极为重要的必要性。正常工作的电子零部件会以空间辐射和传导的形式影响车内其他电子设备，严重时会导致系统接收到错误的指令和发生严重的误响应。在如此恶劣的电磁环境中，也需要保证CAN收发器的正常工作的能力。基于车厂和Tier1客户的测试需求，MCAN1463-Q1已经在权威的第三方认证机构通过了如下全部EMC测试，可以提供充分且完整的测试报告。　　3、优秀的EMI能力　　在工况复杂的汽车应用中，系统内部的电磁干扰会以辐射和传导的方式对外进行干扰，从而会影响到系统其他器件的正常工作。茂睿芯MCAN1463-Q1基于创新的自主设计驱动架构，依照IEC 62228-3标准进行测试，表现如下(以500kbps举例说明)：　　传导发射-500kbps with Common Choke　　传导发射-500kbps without Common Choke　　辐射发射-500kbps without Common Choke(4个方向)　　4、突出的系统级静电放电抗扰度　　根据IEC 61000-4-2标准，搭配MCAN1463-Q1的系统级ESD可以通过±30kV的接触放电和空气放电。基于国内车厂和Tier1降本增效的行业基调下，茂睿芯推出的MCAN1463-Q1在省去外部共模电感的条件下，可以轻松通过客户±8kV的接触放电和±15kV的空气放电的测试要求，节约客户BOM成本，且能提供相应的第三方测试报告。　　5、可靠的脉冲抗扰度　　在车辆实际运行环境中，存在着各种各样可能产生脉冲干扰的情况，比如车辆启动、停止时电源系统的电压波动，电气设备的开启与关闭动作等。通过对电子零部件进行脉冲抗扰度测试，能够确保这些设备在面临此类脉冲干扰后仍能正常运行，根据ISO 7637-2标准，茂睿芯推出的MCAN1463-Q1严格地进行并通过了12V和24V车载系统的零部件实验：　　五、典型应用场景
2024-11-21 10:57 阅读量：362
茂睿芯推出无损电流检测，65W集成GaN 的AC/DC转换器MK2706
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　　一、背景　　氮化镓(GaN)凭借着高效率、高功率密度和快速开关的优势，在消费类(快充、手机、LED)、汽车激光雷达、数据中心等领域迅速崛起。据TrendForce《2023 GaN功率半导体市场分析报告》显示，全球GaN功率元件市场规模将从2022年的1.8亿美金成长到2026年的13.3亿美金，复合增长率高达65%。在快充领域，Trendforce预计2025年氮化镓的渗透率也将超过50%。从技术演化的角度来看，在65W以下的快充和适配器领域GaN驱动技术经历了几个阶段：　　1、初期：　　使用硅基驱动器配合外部电路驱动GaN　　2、过渡期：　　采用专用的GaN PWM控制器驱动GaN　　3、当前主流：　　65W以下广泛采用PWM控制器与GaN集成的技术　　然而，随着技术的不断发展，业界仍然面临着一些挑战：　　1、驱动问题：　　由于GaN的特性，驱动器的设计和驱动电路的布局变得非常关键。必须确保安全、高效的驱动方式，以避免驱动震荡引起可靠性和EMI问题。　　2、散热问题：　　系统在低电压输入(Low Line)时的散热瓶颈，需要进一步提升效率。　　3、集成度问题：　　进一步缩小体积，提高集成度，以满足小型化需求。　　为了应对这些挑战，业界已经采取了一些技术措施：　　1、设计专门的GaN PWM驱动器，并和GaN集成以最小化驱动环路;　　2、引入电流无损检测电路;　　3、提高集成度，将GaN驱动器、GaN功率器件和无损电流检测集成在一起。　　二、五合一GaNControlTM PWM 芯片：MK2706　　在这样的行业背景下，茂睿芯推出了集成化程度更高的五合一GaNControlTM PWM 芯片MK2706，进一步提升了集成度和功率密度，并且实现：无损检测、安全驱动。　　三、MK2706 核心功能　　准谐振(QR)PWM控制器　　GaN驱动器　　GaN功率器件　　宽范围单VCC供电(8V-85V)　　电流无损检测电路　　MK2706是基于茂睿芯广受客户认可的四合一MK2789系列产品开发而成。MK2789系列已经集成了QR PWM控制器、驱动器、GaN功率器件和宽范围VCC供电。新一代产品MK2706在此基础上，最终实现高效率、高功率密度、高可靠性和低成本的PD解决方案。　　四、MK2706 产品优势　　1、节省损耗　　显著提高Low Line工作效率：在65W@90V输入条件下，效率提升0.3%-0.4%;　　90V输入时的热管理更加容易。　　无损检测节省损耗和对效率影响计算：　　节省采样电阻功耗，按65W计算，90V输入Ip_rms≈1.1A，Rcs=250mR，可节约Rcs损耗300mW;　　当前65W 90V输入效率约92.5%，输入功率约为65/92.5%=70.27W;　　效率提升=(65/(70.27-0.3))%-92.5%=0.39%。　　2、安全驱动　　驱动路径大幅缩短，减少了驱动回路寄生电感和寄生电容的影响;　　创新性地集成了米勒钳位电路，进一步提高了驱动的可靠性和效率。　　3、简化外围电路设计　　宽范围VCC供电(9V-85V)，对于PD调压输出(3.3V-20V)，也可省去VCC LDO供电电路;　　无损电流检测部分不需要外供电或者VCC电容，进一步简化外围设计;　　整个芯片外围器件非常少，节省加工成本。　　五、MK2706 系统板实测　　为了验证GaNControlTM技术的实际表现，我们进行了系统板测试：　　1、原理图与PCB布局　　整个ACDC功率级原边只有11个贴片电阻、7个贴片电容。贴片原件都放置于PCB背面，外围电路十分简单明了。　　2、效率测试　　MK2706 输入电压90V时满载效率可达93%　　结语　　秉承"关注客户需求，寻求客户满意"的服务宗旨，茂睿芯始终致力于开发能够真正帮助客户的产品，这款65W集成GaN 的AC/DC转换器MK2706的设计初衷正是为了让客户能够更省钱、省事、省心!　　茂睿芯坚信具有无损检测、安全驱动的高度集成五合一芯片方案将进一步推动PD快充工程技术发展。我们将以MK2706为起点持续挖掘客户需求，坚持创新，推出更多实惠、高效且可靠的芯片产品!
2024-09-14 17:48 阅读量：641
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