麻省理工教授申请专利 发现已被中国初中生抢先

纳芯微近日宣布推出NSD7315系列大电流H桥驱动芯片，具备40V耐压能力与10A峰值输出电流，支持硬件和软件SPI两种输入接口版本，该系列芯片支持1路H桥或者2路半桥配置，可直接驱动1路直流有刷电机或2路电磁阀等负载。

NSD7315-Q1车规版本适用于多种汽车应用场景，包括车身电子锁、发动机控制系统中的电子节气门、废气再循环、分流阀，以及空气悬架CDC等应用。NSD7315工规版本也可应用于自动升降桌、电动窗帘、扫地洗地机等消费类设备。新推出的NSD7315是对纳芯微现有的NSD73xx系列H桥驱动产品在大电流方向上的进一步拓展。

产品特性

●   满足AEC-Q100 grade1：–40°C~125°CTA（车规版本）

●   工作电压：4.5V~35V（40V耐压），输出电流：10A（峰值）

●   超低内阻Rds（on）（上管+下管）：150mΩ@T_J=25°C，13.5V

●   集成电流采样功能：比例电流输出（IPROPIx）

●   集成可配置的电流调节功能

●   可配置的控制模式：PH/EN，PWM（IN1/IN2）和独立半桥控制

●  输出上升/下降时间压摆率可配置，优化降低EMI性能

●   低功耗模式：静态电流3μA@T_J=25°C，13.5V

●   SPI和硬件接口选择：

–SPI接口：NSD7315S-Q1

–硬件接口：NSD7315H-Q1

●   先进保护和智能诊断功能：电源欠压保护，电荷泵欠压，过流保护，负载开路检测，过热关断与过热预警，故障状态输出（nFAULT/SPI）

大电流，低温升，具备出色带载能力

NSD7315上下管总导通电阻仅为150mΩ，峰值输出电流可达10A，能够为汽车有刷电机、阀门泵类及工业电机提供大扭矩带载能力。即使在高温环境下，也具备较低且稳定的温升表现，运行持久可靠。

在半桥模式下，带载持续输出2A电流，环境温度为25℃，芯片温升稳定在24.4℃。

带载持续2A电流时的芯片温升

在全桥模式下，带载持续输出5A电流，环境温度为25℃，芯片温升稳定在125℃，未触发过温保护。

带载持续5A电流时的芯片温升

灵活设置输出压摆率，有效平衡大电流驱动中的温升与EMI挑战

在电机等负载驱动中通常采用硬开关方式，而大电流驱动会带来显著的电流变化率（△I/△T），进而产生较大的电磁干扰（EMI）（如下图所示）。若芯片输出的压摆率固定且较慢，会导致内部MOS开关损耗增加，导致温度升高。因此，如何在满足EMI性能的同时控制温升，是大电流驱动应用中的一大难点。

NSD7315支持根据不同负载和不同输入PWM频率，来灵活设置输出的上升/下降Slew Rate，同步配置死区时间，方便工程师在不更改硬件设计的前提下，通过软件（SPI版本）或者SR管脚（HW版本）来优化温升和EMI性能。

输出上升/下降沿压摆率SPI接口Slew Rate设置

内部集成电流采样和电流调节，减少系统面积和成本

NSD7315集成电流采样功能，无需外部功率采样的电阻和电流运放即可实现电流检测。通过IPROPIx管脚，可按1/1100的比例输出每个半桥上管MOS的正向导通电流（即从Drain到Souce端的电流）。若将IPROPI1和IPROPI2管脚连接在一起，则输出电流为两个上管的正向电流之和（如下图所示）。

NSD7315内置电流镜

同时，NSD7315还集成了电流调节功能，当输出电流超过内部设定的电流阈值时，芯片会自动执行限流功能，以防止在电机启动或堵转等工况下出现过大负载电流，从而避免芯片过热和电机损坏。

具备负载开路诊断功能，精准定位反馈故障，无需人工排查

NSD7315支持输出端负载开路诊断功能，可在驱动芯片待机模式和工作模式下分别检测负载状态，帮助系统在电机运转前或运行中及时发现异常，提升系统可靠性。该功能支持两种检测模式：待机模式检测（OLP）和工作模式检测（OLA）。

待机模式下的负载开路检测（OLP）：芯片通过依次使能内部的上拉和下拉电流源，测量流经内部上/下拉电阻的电压，并与内部比较器的电压阈值进行比对，从而判断输出是否存在开路。

OLP模式检测步骤一

OLP模式检测步骤二

工作模式下的负载开路检测（OLA）：芯片通过检测死区时间内高边续流MOS管体二极管的导通压降，并与固定的VOLA电压阈值比较，实现实时开路检测。

OLA模式检测电路

封装与选型

纳芯微H桥直流有刷电机驱动NSD7315系列现已全面量产，作为NSD73xx系列的重要拓展，该系列具备良好的通用性与可靠性，适用于多种典型负载需求。NSD7315系列的推出，进一步完善了纳芯微在电机驱动领域的产品布局，为客户提供更高集成度与系统适配性解决方案，助力终端产品快速落地。

NSD73xx系列选型表