想要玩转氮化镓?纳芯微全场景GaN驱动IC解决方案来啦!

Release time:2023-12-20
author:AMEYA360
source:纳芯微
reading:4036

  作为当下热门的第三代半导体技术,GaN在数据中心、光伏、储能、电动汽车等市场都有着广阔的应用场景。和传统的Si器件相比,GaN具有更高的开关频率与更小的开关损耗,但对驱动IC与驱动电路设计也提出了更高的要求。

  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,助力于充分发挥GaN器件的性能优势。

  01、耗尽型(D-mode)GaN 驱动方案

  一、D-mode GaN类型与特点

  由于常开的耗尽型GaN本身无法直接使用,需要通过增加外围元器件的方式,将D-mode GaN从常开型变为常关型,主要包括级联(Cascode)和直驱(Direct Drive)两种技术架构;其中,级联型的D-mode GaN更为主流。如下图1,级联型的D-mode GaN是通过利用低压Si MOSFET的开关带动整体的开关,从而将常开型变为常关型。

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  尽管低压Si MOS在导通时额外串入沟道电阻,并且参与了器件的整体开关过程,但由于低压Si MOS的导通电阻和开关性能本身就很理想,所以对GaN器件的整体影响非常有限。

  级联型的D-mode GaN最大的优势在于可用传统Si MOS的驱动电路,以0V/12V电平进行关/开的控制。但需要注意的是,尽管驱动电路和Si MOS相同,但由于级联架构的D-mode GaN的开关频率和速度远高于传统的Si MOS,所以要求驱动IC能够在很高的dv/dt环境下正常工作。

  如下图2和图3所示为氮化镓采用半桥拓扑典型应用电路,GaN的高频、高速开关会导致半桥中点的电位产生很高的dv/dt跳变,对于非隔离驱动IC,驱动芯片的内部Level shifter寄生电容会在高dv/dt下产生共模电流;对于隔离驱动IC,驱动芯片的输入输出耦合电容同样构成共模电流路径。这些共模电流耦合到信号输入侧会对输入信号造成干扰,可能会触发驱动芯片的误动作,严重时甚至会引发GaN发生桥臂直通。

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  因此,共模瞬变抗扰度(CMTI)是选择GaN驱动IC的一个重要指标。对于GaN器件,特别是高压、大功率应用,推荐使用100V/ns以上CMTI的驱动IC,以满足更高开关频率、更快开关速度的需求。

  二、纳芯微D-mode GaN驱动方案

  纳芯微提供多款应用于D-mode GaN的驱动解决方案,以满足不同功率段、隔离或非隔离等不同应用场景的需求。

  1)NSD1624:高可靠性高压半桥栅极驱动器

  传统的非隔离高压半桥驱动IC一般采用level-shifter架构,由于内部寄生电容的限制,通常只能耐受50V/ns的共模瞬变。NSD1624创新地将隔离技术应用于高压半桥驱动IC的高边驱动,将dv/dt耐受能力提高到150V/ns,并且高压输出侧可以承受高达±1200V的直流电压。此外,NSD1624具有+4/-6A驱动电流能力,能工作在10~20V 电压范围,高边和低边输出均有独立的供电欠压保护功能(UVLO)。NSD1624 可提供SOP14,SOP8,与小体积的LGA 4*4mm封装,非常适合高密度电源的应用,可适用于各种高压半桥、全桥电源拓扑。

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  2)NSI6602V/NSI6602N:第二代高性能隔离式双通道栅极驱动器

  NSI6602V/NSI6602N是纳芯微第二代高性能隔离式双通道栅极驱动器, 相比第一代产品进一步增强了抗干扰能力和驱动能力,同时提高了输入侧的耐压能力,且功耗更低,可以支持最高2MHz工作开关频率。每个通道输出以快速的25ns传播延迟和5ns的最大延迟匹配来提供最大6A/8A的拉灌电流能力,150V/ns的共模瞬变抗扰度(CMTI) 提高了系统抗共模干扰能力。NSI6602V/NSI6602N有多个封装可供选择,最小封装是4*4mm LGA 封装,可用于GaN等功率密度要求高的场景。

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  3)NSI6601/NSI6601M:隔离式单通道栅极驱动器

  NSI6601/6601M 是隔离式单通道栅极驱动器,可以提供分离输出用于分别控制上升和下降时间。驱动器的输入侧为3.1V至17V电源电压供电,输出侧最大电源电压为32V,输入输出电源引脚均支持欠压锁定(UVLO)保护。它可以提供5A/5A 的拉/灌峰值电流,最低150V/ns的共模瞬变抗扰度(CMTI)确保了系统鲁棒性。此外,NSI6601M还集成了米勒钳位功能,可以有效抑制因米勒电流造成的误导通风险。

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  02、增强型(E-mode)GaN驱动方案

  一、E-mode GaN类型与特点

  不同于Cascode D-mode GaN通过级联低压Si MOS来实现常关型,E-mode GaN直接对GaN栅极进行p型掺杂来修改能带结构,改变栅极的导通阈值,从而实现常断型器件。

  根据栅极结构不同,E-mode GaN又分为欧姆接触的电流型和肖特基接触的电压型两种技术路线,其中电压型E-mode GaN最为主流,下文将主要介绍该类型GaN的驱动特性和方案。

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  这种类型E-mode GaN的优点是可以实现0V关断、正压导通,并且无需损害GaN的导通和开关特性。由于GaN没有体二极管,不存在二极管的反向恢复问题,在硬开关场合可以有效降低开关损耗和EMI噪声。然而,电压型E-mode GaN驱动电压范围较窄,一般典型驱动电压范围在5~6V,并且开启阈值也很低,对驱动回路的干扰与噪声会比较敏感,设计不当的话容易引起GaN误开通甚至栅极击穿。

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  *不同品牌的E-mode GaN栅极耐受负压能力差别较大,有的仅能耐受-1.4V,有的可耐受-10V负压。

  在低电压、小功率,或对死区损耗敏感的应用中,一般可使用0V电压关断;但是在高电压、大功率系统中,往往推荐采用负压关断来增强噪声抗扰能力,保证可靠关断。在设计栅极关断的负压时,除了需要考虑GaN本身的栅极耐压能力外,还需要考虑对效率的影响。如下表所示,这是因为E-mode GaN在关断状态下可以实现电流的反向流动即第三象限导通,但是反向导通压降和栅极关断的负压值相关,用于栅极关断的电压越负,反向压降就越大,相应的会带来更大的死区损耗。一般,对于500W以上高压应用,特别是硬开关,推荐-2V~-3V的关断负压。

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  ➯ 考虑E-mode GaN的以上驱动特性,对驱动器和驱动电路的设计一般需要满足:

  ◆ 具备100V/ns以上的CMTI,以满足高频应用的抗扰能力;

  ◆可提供5~6V的驱动电压,并且驱动器最好集成输出级LDO;

  ◆ 驱动器最好有分开的OUTH和OUTL引脚,从而不必通过二极管来区分开通和关断路径,避免了二极管压降造成GaN误导通的风险;

  ◆ 在高压、大功率应用特别是硬开关拓扑,可以提供负压关断能力;

  ◆ 尽可能小的传输延时和传输延时匹配,从而可以设定更小的死区时间,以减小死区损耗。

  二、E-mode GaN驱动方案

  分压式方案

  E-mode GaN可以采用传统的Si MOS驱动器来设计驱动电路,需要通过阻容分压电路做降压处理。如图8所示驱动电路,开通时E-mode GaN栅极电压被Zener管稳压在6V左右,关断时被Zener管的正向导通电压钳位在-0.7V左右。因此,GaN的开通和关断电压由Dz决定,和驱动器的供电电压无关。

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  更进一步的,如果在Dz的基础上,再反向串联一个Zener管,那么就可以实现负压关断。

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  如图10所示,为NSD1624采用10V供电,通过阻容分压的方式用于驱动E-mode GaN的典型应用电路。同样的,隔离式驱动器NSI6602V/NSI6602N、NSI6601/NSI6601M也可以采用这种电路,用于驱动E-mode GaN。对于阻容分压电路的原理与参数设计在E-mode GaN厂家的官网上都有相关应用笔记,在此不展开详解。

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  直驱式方案

  尽管阻容分压式驱动电路,可以采用传统的Si MOSFET驱动器来驱动E-mode GaN,但是需要复杂的外围电路设计,并且分压式方案的稳压管的寄生电容会影响到E-mode GaN的开关速度,应用会有一些局限性。对此,纳芯微针对E-mode GaN推出了专门的直驱式驱动器,外围电路设计更简单,可靠性更高,可以充分发挥E-mode GaN的性能优势。

  1)NSD2621:E-mode GaN专用高压半桥栅极驱动器

  NSD2621是专为E-mode GaN设计的高压半桥驱动芯片,该芯片采用了纳芯微的成熟电容隔离技术,可以支持-700V到+700V耐压,150V/ns的半桥中点dv/dt瞬变,同时具有低传输延时特性。高低边的驱动输出级都集成了LDO,在宽VCC供电范围内均可输出5~6V的驱动电压,并可提供2A/-4A的峰值驱动电流,同时具备了UVLO 功能,保护电源系统的安全工作。NSD2621 可提供高集成度的LGA (4*4mm) 封装,适用于高功率密度要求的应用场景。图5为NSD2621的典型应用电路,相比分压式电路,采用NSD2621无需电阻、电容、稳压管等外围电路,简化了系统设计,并且驱动更可靠。

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  2)NSD2017:E-mode GaN专用单通道低边栅极驱动器

  NSD2017是专为驱动E-mode GaN设计的车规级单通道低边驱动芯片,具有欠压锁定和过温保护功能,可以支持5V供电,分离的OUTH和OUTL引脚用于分别调节GaN的开通和关断速度,可以提供最大7A/-5A的峰值驱动电流。NSD2017动态性能出色,具备小于3ns的传输延时,支持1.25ns最小输入脉宽以及皮秒级的上升下降时间,可应用于激光雷达和电源转换器等应用。NSD2017有1.2mm*0.88mm WLCSP和2mm*2mm DFN车规级紧凑封装可选,封装具有最小的寄生电感,以减少上升和下降时间并限制振铃幅值。

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  3)NSI6602V/NSI6602N:E-mode GaN隔离驱动

  专门针对E-mode GaN隔离驱动的需求,纳芯微调节NSI6602V/NSI6602N的欠压点,使其可以直接用于驱动E-mode GaN:当采用0V关断时,选择4V UVLO版本;当采用负压关断时,可以选择6V UVLO版本。需要注意的是,当采用NSI6602V/NSI6602N直接驱动E-mode GaN时,上管输出必须采用单独的隔离供电,而不能采用自举供电。这是因为当下管E-mode GaN在死区时进入第三象限导通Vds为负压,此时驱动上管如果采用自举供电,那么自举电容会被过充,容易导致上管E-mode GaN的栅极被过压击穿。图13为NSI6602V/NSI6602N直驱E-mode GaN时的典型应用电路,提供+6V/-3V的驱动电压。

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  03、GaN功率芯片方案

  NSG65N15K是纳芯微最新推出的GaN功率芯片产品,内部集成了半桥驱动器和两颗耐压650V、导阻电阻150mΩ的E-mode GaN HEMT。NSG65N15K通过将驱动器和GaN合封在一起,消除了共源极电感Lcs,并且将栅极回路电感Lg也降到最小,避免了杂散电感的影响。NSG65N15K是9*9mm的QFN封装,相比传统分立方案的两颗5*6mm DFN封装的GaN开关管加上一颗4*4mm QFN封装的高压半桥驱动,加上外围元件,总布板面积可以减小40%以上。此外,NSG65N15K内置可调死区时间、欠压保护、过温保护功能,有利于实现GaN 应用的安全、可靠工作,并充分发挥其高频、高速的特性优势,适用于各类中小功率GaN应用场合。

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  04、纳芯微GaN驱动方案选型指南

  综上所述,纳芯微针对不同类型的GaN和各种应用场景,推出了一系列驱动IC解决方案,客户可以根据需求自行选择相应的产品:

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2026-04-02 10:36 reading:246
纳芯微丨一颗芯片搞定BLDC驱动:NSUC1610高度集成电机控制方案解析
  三相BLDC电机在汽车电子中应用十分广泛,例如座椅风扇、充电小门执行机构、主动进气格栅以及空调出风口等场景。对于这类车载小型执行机构,工程师通常希望在满足可靠性的同时,实现系统的低成本、小型化和轻量化设计。  针对这一需求,纳芯微推出了专用小型电机驱动芯片 NSUC1610。该芯片在单器件中集成了车载高压LDO、LIN PHY、Gate Driver、MOSFET以及基于ARM内核的MCU,可为三相BLDC电机提供高度集成的控制方案,从而简化系统设计并提升车载电机控制的可靠性。  本文将从BLDC电机的工作原理出发,介绍无感控制的基本方法,并结合NSUC1610的硬件架构解析其三相BLDC驱动方案的实现方式。1.BLDC工作原理  图1.1 三相无刷电机磁链简图  图1.2 BLDC感应电动势  三相BLDC需要三个半桥驱动,其拓扑图1.3所示。  图1.3 三相半桥逆变驱动结构  2.NSUC1610 介绍  NSUC1610内部集成了丰富的电机控制外设,包括 3路捕获比较模块(CAPCOM)、3路反电动势比较器(BEMFC)、模数转换器(ADC)、PWM控制模块、温度传感器、4路MOSFET半桥输出(MOUT)以及LIN通信接口(LIN PHY) 等。  其中,片上的 4路MOUT半桥驱动可直接驱动小功率直流有刷电机、三相无刷直流电机以及两相四线步进电机,并可通过不同控制算法实现多种电机控制应用。  此外,芯片内置的 BEMFC反电动势比较器支持BLDC电机反电动势过零检测,可用于实现BLDC电机的无感六步方波控制。  图2.1展示了NSUC1610的内部资源框图。  图2.1 NSUC1610内部资源框图  3.基于NSUC1610的BLDC方波控制  BLDC常见的控制方式为六步方波控制。在每个换相周期中,三相绕组中两相导通,一相悬空,通过按照特定的导通顺序切换各相绕组的通断状态,即可驱动电机实现顺时针旋转(CW)或逆时针旋转(CCW)。  在 CW(顺时针)模式下,扇区切换顺序为:  SECTOR0➝1➝2➝3➝4➝5➝0  图3.1展示了扇区0~5对应的三相电流与反电动势波形,其中绿色曲线表示相电流,蓝色虚线表示相电压(反电动势)。  图3.1 CW 模式下不同扇区对应的反电动势波形  在 CCW(逆时针)模式下,扇区切换顺序为:  SECTOR0➝5➝4➝3➝2➝1➝0  扇区0~扇区5的三相电流和反电动势波形如图3.2所示。  图3.2 CCW 模式下不同扇区对应的反电动势波形  在一个电角度旋转周期内,BLDC三相绕组的相电压变化如图3.3所示。当发生换相时,原本导通的绕组会进入浮空状态,但由于线圈中仍然存在电流,电感电流无法瞬间降为零,因此会产生一段退磁时间(Demagnetization Time)。  在这一阶段,绕组中的续流电流仍然存在,使得相电压主要由续流电流产生的电压分量决定,此时测得的反电动势信号尚不能准确反映转子位置。待绕组中的能量逐渐释放完毕后,绕组电压重新由切割磁力线产生的反电动势主导,此时的反电动势信号才可作为转子位置检测和换相控制的依据。  图3.3 电机绕组三相电压波形  图3.4 电机换相逻辑图  BLDC无感六步方波控制的核心在于反电动势(BEMF)的过零检测。通过检测反电动势信号的上升沿或下降沿,可以确定转子的电角度位置,并进一步实现换相控制。  下面介绍 NSUC1610 中反电动势过零检测的硬件实现方式。  NSUC1610内部集成了 三个反电动势比较器(BEMFC0、BEMFC1、BEMFC2),用于实现三相反电动势的过零检测。比较器的输出结果可作为 虚拟三相 Hall 信号,用于驱动三相BLDC无感六步方波控制算法。  具体实现方式如下:三相电压的虚拟中性点(Virtual Star Point)连接至BEMFC0、BEMFC1、BEMFC2 的正向输入端;各相桥臂电压分别连接至比较器的反向输入端,其中:  mout0 连接至 BEMFC0 的反向输入端  mout2 连接至 BEMFC1 的反向输入端  mout1 连接至 BEMFC2 的反向输入端  其硬件连接关系如 图3.5 所示。  3.5 反电动势比较器的输入通道连接方式  反电动势比较BEMFC模块的配置代码如下:BEMFC->CR2_b.BRM = 0; // 0:虚拟星点参考 1:相位电压参考BEMFC->CR2_b.BIS0 = 0; // 0:电压传感输入 1:电流传感输入BEMFC->CR2_b.BIS1 = 0; // 0:电压传感输入 1:电流传感输入BEMFC->CR2_b.BIS2 = 0; // 0:电压传感输入 1:电流传感输入  BEMFC0、BEMFC1 和 BEMFC2 的比较输出分别连接至 CAPCOM0、CAPCOM1 和 CAPCOM2,用于实现反电动势过零点的捕获。其中:  CAPCOM0 用于捕获 mout0 的过零点  CAPCOM1 用于捕获 mout2 的过零点  CAPCOM2 用于捕获 mout1 的过零点  通过将 CAPCOM 的输入源配置为 BEMFC 比较器输出,即可在反电动势过零时触发捕获事件。配置代码如下:CAPCOM->CCR_b.CIS0 = 1; // CAPCOM source:0:GPIO 1:BEMFCCAPCOM->CCR_b.CIS1 = 1; // CAPCOM source:0:GPIO 1:BEMFCCAPCOM->CCR_b.CIS2 = 1; // CAPCOM source:0:GPIO 1:BEMFC  当电机以 CW 或 CCW 方向旋转时,在同一扇区内浮空相的反电动势变化趋势保持一致,即呈现 递增或递减的特性。  以 扇区0 为例,无论电机以 CW 还是 CCW 方向旋转,浮空相 MOUT2 的反电动势均呈 递增趋势(↗),因此需要检测其上升过零点。  六个扇区中需要检测的通道及对应的反电动势变化趋势总结如 表3.6 所示。  表3.6不同扇区对应的检测通道  CAPCOM在不同扇区的配置如表3.7所示。  表3.7不同扇区CAPCOM配置  通过上述配置,利用 NSUC1610 的片上资源即可实现对 BLDC 浮空相反电动势的检测与捕获。  在 NSUC1610 的硬件模块与控制算法协同作用下,可实现 BLDC 从 电机启动到速度闭环运行的完整控制流程。图3.8展示了 NSUC1610 驱动下的 BLDC 三相电压与电流波形。  从测试结果可以看出,电机启动及运行过程中三相电流过渡平滑,未出现明显电流尖峰,验证了该方案能够实现 稳定可靠的 BLDC 启动及闭环控制。  图3.8 NSUC1610 驱动下的 BLDC 三相电压与电流波形  通过将MCU、LIN通信、电机驱动以及功率MOSFET等功能高度集成在单芯片中,NSUC1610能够显著简化BLDC电机控制系统的硬件设计。结合内置反电动势比较器和CAPCOM模块,可实现稳定可靠的无感六步控制方案。  该方案非常适用于汽车小型执行机构应用,例如主动进气格栅、充电小门以及座椅风扇等场景,为汽车电子系统提供了一种高集成度、低成本且易于开发的电机控制解决方案  如需算法实现或技术支持,请联系 sc_marketing@novosns.com;如需样品及开发板支持,请联系 sales@novosns.com。更多产品信息与技术资料,敬请访问www.novosns.com。
2026-03-31 10:44 reading:328
纳芯微丨AI服务器机架供电架构解析:PSU、BBU 与 CBU 的设计逻辑及关键芯片方案
  随着人工智能算力需求的持续增长,数据中心服务器功率密度快速提升,驱动供电架构向更高功率等级与更高可靠性演进。在这一过程中,PSU、BBU 与 CBU 逐步形成协同供电体系,对电源系统的效率、稳定性与系统集成能力提出更高要求。  围绕服务器供电架构的演进,本文重点解析 PSU 及 BBU、CBU 备电系统的设计逻辑与关键芯片需求。纳芯微基于供电与备电全链路,提供覆盖电流检测、电压采样、驱动控制、通信隔离及电源管理等环节的系统级芯片解决方案,支撑高功率服务器电源系统在效率与可靠性方面实现综合优化。  1.PSU迈向高压与高功率密度核心供电单元  在数据中心供电体系中,服务器电源模块(PSU)负责将交流电转换为稳定直流电源。近年来,随着AI服务器功率需求的提升,PSU功率等级也持续升级:从早期3kW、5.5kW级服务器电源模块,逐步发展到面向AI与云计算时代数据与算力中心的8kW、12kW、18kW级别,并进一步提升至面向下一代AI服务器的单体30+kW级PSU。高功率密度电源正在成为新一代数据中心基础设施的重要组成部分。  随着功率等级的持续提升,大功率PSU输入形式也由传统单相交流变为了三相交流输入,输出电压也从传统的12V升上至48V(54V)或更高的HVDC电压(±400V或800V),以降低电流并改善系统热设计条件。  从系统结构来看,服务器PSU通常由功率因数校正(PFC)级和隔离DC/DC变换级构成。输入交流电首先在PFC级完成整流与功率因数校正,并建立稳定的高压直流母线(DC Link);随后通过LLC谐振变换级实现高效率隔离变换,输出稳定的12V、48V(54V)或HVDC电压,为服务器负载供电。  随着功率密度要求的不断提升,PSU中的功率器件技术路线也在持续升级。宽禁带器件能够显著降低开关损耗,并支持更高开关频率,从而提升系统效率与功率密度。因此,PFC级逐步由传统Si MOSFET向SiC MOSFET演进,而LLC则开始越来越多地采用SiC或GaN器件。  在此类高功率电源系统中,除了功率器件本身,电流检测、电压采样以及栅极驱动等模拟与隔离器件同样是系统稳定运行的重要基础。  电流检测模块需要实时监测输入电流、谐振电流以及输出电流,以支持系统闭环控制与保护功能;电压检测模块用于实现母线电压与输出电压的精确采样;而隔离栅极驱动器则负责驱动Si、SiC或GaN功率器件,实现高速开关控制。  在 PSU中,输入侧、谐振侧、输出侧与备电支路对电流检测的带宽、隔离等要求不同,因此可根据具体节点选择分流器+检测放大器、隔离放大器、霍尔电流传感器等不同实现方式。  在电流检测方面,纳芯微提供包括NSM201x、NSM211x、NSM204x系列霍尔电流传感器,以及 NSCSA21x、NSCSA24x系列电流检测放大器在内的多种方案,可满足高带宽与高精度电流监测需求,为电源控制环路提供稳定的反馈信号。  在高 dv/dt 开关环境下,隔离栅极驱动与隔离采样链路的 CMTI、延迟等特性将直接影响系统效率与稳定性。纳芯微提供多款隔离栅极驱动器,其中NSI6601、NSI6601M、NSI6601xE、NSI6801E系列单通道驱动器以及NSI6602V系列半桥驱动器,均可在高 dv/dt 环境下保持稳定驱动能力,适用于SiC与GaN功率器件的高速开关控制。  此外,在系统电压检测与反馈控制环节,纳芯微提供NSI1400、NSI1300、NSI1200C、NSI1312、NSI1311、NSI1611及NSI36xx系列隔离放大器,以及NSOPA9xxx、NSOPA8xxx、NSOPA610x系列运算放大器,可实现高精度电压采样,为系统控制器提供稳定的反馈信号。通过在电流检测、电压采样及驱动控制等关键节点进行协同设计,可进一步提升服务器 PSU 系统的整体效率与可靠性。  随着AI服务器功率持续提升,高功率、高效率服务器PSU将成为数据中心电源系统的重要发展方向。围绕功率器件驱动、隔离采样以及精密信号链等关键环节,高性能模拟与隔离芯片也将在下一代数据中心电源架构中发挥越来越重要的作用。  2.BBU与CBU构建多层级备电体系的关键支撑  BBU通常由锂电池组和DC/DC电源模块组成。当市电或主电源出现中断时,BBU可在短时间内为服务器系统提供持续供电,通常可维持数分钟,以保障关键数据完成写入,并支持系统安全关机。机架级BBU的输出能力通常需要与对应机架PSU的供电等级相匹配。  在系统拓扑上,BBU中的DC/DC模块多采用非隔离双向变换结构,以实现电池充放电过程中的双向能量流动。常见实现方式包括多相Buck-Boost结构或四开关Buck-Boost拓扑,并由MCU或数字控制器实现电池管理与能量调度。  在实际数据中心系统中,BBU与CBU承担的角色有所不同。BBU主要用于应对电源中断场景,提供分钟级持续供电;CBU更偏“毫秒到秒级”的瞬态功率波动的吸收或补偿。  CBU通常采用超级电容作为储能介质。相比电池,超级电容具有更高功率密度、更快充放电速度以及更长循环寿命,更适合用于短时间功率补偿。  当服务器负载发生快速变化时,CBU可以在极短时间内释放或吸收能量,从而稳定系统母线电压。在部分应用场景中,CBU也可在短时间掉电情况下提供瞬态能量支撑,保障关键系统状态平稳过渡。  在系统架构上,CBU同样通过双向DC/DC模块实现超级电容与系统母线之间的能量交换,其拓扑结构通常与BBU类似,多采用Buck-Boost架构,并通过控制器进行动态调节。  在BBU与CBU系统中,需要对电池或超级电容的电流、电压以及系统运行状态进行实时监测,同时通过驱动电路控制功率器件实现能量转换。因此,电流检测、电压采样以及通信隔离等功能模块是系统稳定运行的重要基础。  针对上述需求,纳芯微提供多类关键器件解决方案。例如,NSM201x、NSM211x、NSM2311、NSM204x系列霍尔电流传感器,以及NSCSA21x、NSCSA24x系列电流检测放大器可用于电池充放电电流检测;NS800RT1137、NS800RT3025系列MCU可承担系统主控功能,并结合NSI822x、NSI823x、NSI824x、NIRS21、NIRS31系列数字隔离器及NSI1042、NSI1050 隔离 CAN 接口,实现系统通信与隔离控制。  在辅助电源(AUX power)部分,纳芯微提供覆盖反激与 Buck 拓扑的电源管理芯片,包括 NSR28C4x、NSR284x、NSR2240x、NSR2260x 系列反激电源芯片及即将发布的NSV2801/2系列,以及NSR1143x、NSR1103x系列 Buck 转换器,为控制、驱动、采样及通信模块提供稳定供电支撑,提升服务器供电系统的整体可靠性。  随着AI服务器功率规模不断提升,备电系统在数据中心供电架构中的作用也愈发关键,通过合理的系统设计与关键芯片协同应用,可以有效提升服务器备电系统的稳定性与安全性。
2026-03-30 09:53 reading:403
纳芯微携汽车照明全场景LED驱动解决方案亮相ALE 2026
  3月25日,纳芯微亮相2026国际汽车灯具展览会(ALE),展示覆盖座舱氛围灯、尾灯、前灯及车载背光灯等汽车照明全场景的LED驱动解决方案。面向汽车照明从“单点驱动”向“多区域协同控制”的演进趋势,纳芯微芯片解决方案在集成度、控制性能、调光精度及功能安全等方面实现全面提升。  座舱氛围灯:  基于MCU+架构的多区域控制方案  随着智能座舱的发展,氛围灯逐步从单点光源向多区域、多模式的动态光效系统演进,对芯片在集成度、驱动能力及控制性能等方面提出更高要求。纳芯微推出多RGB氛围灯驱动芯片NSUC1527,在架构上实现从分立驱动向集中控制的升级。  纳芯微出席智能座舱与光环境论坛  共筑汽车氛围灯智能化发展  该产品基于纳芯微“MCU+”设计理念,将MCU、LED驱动及通信接口进行高度集成,内置ARM Cortex-M3处理器(72MHz),提供27路高精度恒流驱动,通过分时控制可支持最多27颗RGB灯珠的统一管理。  在系统层面,NSUC1527支持CAN FD、LIN及UART通信,并具备OTA升级能力。高集成设计有助于降低系统BOM成本,同时优化EMC表现与系统可靠性,满足AEC-Q100 Grade 1车规级要求。该方案适用于面光源及区域化氛围灯应用场景,支持更复杂的灯效设计与系统集成需求。  多通道LED驱动:  兼顾功能安全与能效表现  在车身照明领域,纳芯微已推出覆盖1/3/12/16/24通道的车规级线性LED驱动芯片,广泛应用于传统尾灯、贯穿式动态尾灯及发光格栅等场景。针对当前贯穿式尾灯对一致性与动态效果的要求,产品通过自研热共享(thermal sharing)技术提升带载能力,并结合多通道数字驱动与高速差分通信,实现更稳定、精细的光效控制。  同时,多通道LED驱动 NSL21912/16/24FS 系列已通过ISO 26262:2018 ASIL B功能安全认证,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。  车内外照明完整矩阵  一站式服务多样化车灯需求  车载显示领域,纳芯微推出全新背光LED驱动方案NSL6103/NSL6104。该产品系列支持5V–40V宽输入电压范围,提供4通道LED驱动输出,单通道最大输出电流可达120mA,且在 100 Hz 下支持高达 10,000:1 的调光比。通过自适应Vout控制与扩频技术,该方案可显著提升系统能效与EMI表现,满足车载显示对亮度控制及电磁兼容的综合要求。  此外,针对前灯应用,为打造更安全、更智能的前灯控制系统,纳芯微推出Pre-Boost恒压控制器 NSL31682、Buck LED驱动器 NSL31520 及LED矩阵管理器 NSL31664/5 三大新品,助力前照灯两级架构的三大核心环节:前级升压、恒流驱动与矩阵控制,持续推进照明系统应用创新。  纳芯微已率先通过ISO 26262 ASIL D “Defined-Practiced”能力认证,建立起覆盖产品定义、开发到验证的完整工程体系。面向汽车照明系统日益复杂的应用需求,纳芯微以全场景车规级LED驱动芯片布局,帮助客户降低系统开发与功能安全验证复杂度,加速产品落地,推动汽车照明向个性化与交互化发展。
2026-03-26 09:29 reading:392
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