揭秘纳芯微磁传感器出货超亿颗的秘密!

Release time:2024-07-24
author:AMEYA360
source:网络
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  磁传感器是传感器中重要的品类,是电流传感、接近传感、线性位置检测、转动速率检测、旋转位置检测等传感器主要实现方式之一,在汽车、工业、能源和消费电子等领域有着广泛的应用。根据贝哲斯咨询的统计数据,2022年全球磁传感器市场规模为224.25亿元(人民币),预计到2028年将达到463.32亿元,2023-2028期间的年均复合增长率(CAGR)高达12.83%。

       过往,人们提到磁传感器,主要讨论的都是几家国际厂商。随着终端市场对磁传感器需求爆发,国产磁传感器厂商紧抓这波机遇,目前已经初见规模。根据纳芯微最新发布的2023年业绩报告,其传感器产品营收实现逆势增长,2023年实现营业收入16575.26万元,同比增长49.18%。纳芯微磁传感器技术市场经理谢奔在和记者交流时表示,“当前纳芯微磁传感器产品出货量已经超过1亿颗,汽车和工业等领域的一些头部厂商都已经是我们的客户。”

       出货超1亿颗是一个门槛,也是一个契机,那么纳芯微是如何完成这一成绩的?有哪些引领市场的核心技术?在这篇文章中将给出答案。

  磁传感器技术、产品和市场概述

  磁传感器基于电磁感应原理,对位置、速度、电流等变量进行检测。如果按照技术原理来分,磁传感器主要分为霍尔(Hall)传感器和磁阻传感器两大类,其中磁阻传感器又可以继续细分为AMR(各向异性磁阻)、GMR(巨磁阻)、TMR(隧道磁阻)三大类。

       霍尔传感器利用霍尔效应对磁场进行检测,是目前磁传感器中最大的门类。主要原因在于,霍尔传感器发展历史悠久、技术成熟,且可以用硅基工艺制造。谢奔从产品设计的角度谈道:“在磁传感器领域,霍尔传感器出现时间最早,在产品设计方面就会有两大明显的优势:其一是应用于霍尔传感器的成熟IP比较多;其二是硅基工艺让霍尔传感器更加有益于产品集成。”按照Yole的统计数据,以出货量口径计算,霍尔传感器在磁传感器中占比高达69%,AMR、GMR、TMR传感器占比则分别是13%、5%和13%。

       从技术发展来看,霍尔传感器之后,依次出现的技术是AMR、GMR、TMR。作为最新的技术,TMR在低功耗和高精度方面,有着天然的优势。正如上述数据所示,目前磁传感器发展正处于高速增长期。作为一个大的传感器类别,磁传感器能够长久存在且不断进行技术迭代,背后的支撑力是庞大的市场需求。磁传感器具有精度高、响应速度快、灵敏度高,且具有无接触、无摩擦、无振动等优点,广泛用于汽车、工业、消费电子、医疗器械、计算机等领域,主要的产品形态包括磁位置传感器、磁速度传感器、磁开关、磁电流传感器、电子罗盘和锁存器等,市占比分别为38.2%、20%、16.8%、16.2%、8.5%和0.3%。

  纳芯微四大磁传感器产品矩阵

  作为现代传感器产业的一个主要分支,磁传感器不仅产品类别丰富,且应用广泛。谢奔指出,纳芯微公司的使命是“‘感知’‘驱动’未来,共建绿色、智能、互联互通的‘芯’世界”。因而,磁传感器是纳芯微重要的产品布局。目前,纳芯微在磁传感器方面共有四大产品矩阵:

  ·电流传感器,包含集成式电流传感器、线性电流传感器,其中线性电流传感器又可分为有磁芯和无磁芯的方案。

  ·位置传感器,包含角度传感器、磁开关,其中磁开关又包含了车规霍尔开关/锁存器、工规霍尔开关、工规TMR开关/锁存器。

  ·速度传感器,主要是ABS轮速传感器。

  ·磁传感器调理芯片,用于xMR或GaAs霍尔传感器的信号调理。

揭秘纳芯微磁传感器出货超亿颗的秘密!

  对照上面的市占比信息,可见纳芯微的磁传感器类别是非常全面的,技术上主要倾向于布局成熟的霍尔传感器,以及TMR磁阻效应传感器。记者对比纳芯微和多家厂商的磁传感器产品后发现,无论是基于怎样的技术原理,纳芯微磁传感器在精度和灵敏度方面都有一定的优势,谢奔称,这是因为纳芯微对此专门做了技术增强,尤其是针对霍尔传感器。

       他介绍说,霍尔传感器作为一个历史悠久的磁传感器类别,和其他后面出现的技术(指AMR、GMR、TMR)相比,在精度和灵敏度等方面会有劣势。纳芯微深知这一点,基于多年的传感器调理芯片设计经验,以及在产品开发与应用过程中积累的大量客户需求与应用经验,针对性地设计了一阶+二阶温度补偿电路,保证了霍尔传感器在温度范围内的输出稳定性。

揭秘纳芯微磁传感器出货超亿颗的秘密!

       为了让霍尔传感器也能够拥有较高的精度,纳芯微开发了霍尔板堆叠、旋转电流驱动等技术。一般而言,霍尔传感器相比xMR传感器会有更高的噪声,为了实现产品的低噪声,纳芯微在产品内部进行霍尔板堆叠,虽然产品内部看起来还是一个霍尔点,不过这个点内会包含6个、8个,甚至更多的霍尔板,进而让产品有更加优质的噪声表现。

揭秘纳芯微磁传感器出货超亿颗的秘密!

       产品有了更高的信噪比,就会更加容易实现高精度。同时,纳芯微还在霍尔传感器内部加入了旋转电流驱动等专利技术,有两象限旋转或者四象限旋转等多种方式,从而降低了霍尔传感器的零漂,这也能进一步提升产品精度。

       谢奔指出,“为了提升霍尔传感器的特征性能,在纳芯微内部,上述这样的技术创新非常多。”他以纳芯微霍尔效应角度传感器举例,该产品一个突出的优势是能够在更宽的温度和磁场变化范围内保持高精度。这主要得益于差分检测与Cordic算法。相关器件采用四盘霍尔差分检测,针对差分后的正余弦信号,又设计了自动增益调整模块,可以将动态变化的原始模拟信号灵活地调整到14bit ADC的70%或80%量程。再加上Cordic算法,纳芯微霍尔效应角度传感器便具有了抵抗外界杂散磁场干扰的能力,不受环境温度变化的影响,器件内的动态角度补偿、滤波器等则进一步提升了测量精度。

       记者在和谢奔的沟通中能够明显感觉到,在纳芯微每一款霍尔传感器背后,都会有一个技术创新的故事。通过这些技术创新,纳芯微的霍尔传感器具备了线性区间大,抗干扰能力强,等优点,且产品精度处于行业领先地位,也进一步提升了产品的性价比。和霍尔传感器一样,纳芯微在TMR传感器方面同样进行了大量的技术创新,以进一步发挥TMR在低功耗和高精度方面的技术优势。

       除了产品性能方面的优势之外,谢奔表示,无论是当下,还是未来的产品规划,汽车都是纳芯微磁传感器重点关注的方向。为了让产品能够满足汽车应用中复杂、严苛的环境挑战,“高品质”是纳芯微磁传感器的另一张名片。高品质体现在很多方面,包括性能冗余、应力补偿和高可靠性。

       首先看性能冗余,谢奔以纳芯微集成式电流传感器举例,产品提供隔离电压功能。其中,SOW-16封装的集成式电流传感器的基本绝缘工作电压是1550Vpk/1097Vrms,是UL62368法规基于其爬电距离8.0mm所允许的工作电压。不过,该产品内部的绝缘物质的绝缘能力远不止于此。在绝缘油中,其最大浪涌隔离耐压(Vsurge)可达10kV。

       再看应力补偿,无论是在汽车应用中,还是在工业、能源应用中,外部应力都是一个很大的挑战。为了让纳芯微的磁传感器能够应对这些应力情况,该公司在电路设计和结构设计上都给出了方案。在电路设计上,纳芯微部分产品带有应力补偿功能;在结构设计上,纳芯微磁传感器在形状设计和封装材料选择方面充分考虑了应力的影响,在工程验证阶段,会在变化的环境中根据应力对性能的影响调整框架设计,并选择具有更低应力系数的封装材料。

       最后看一下产品高可靠性保障,在这个方面,纳芯微通过三大抓手进行保障——可靠性设计、可靠性验证、高覆盖度下线测试。“在纳芯微内部,针对汽车芯片开发有一套产品设计开发的准则,通过设计审查的方式来评估一颗芯片是否满足汽车应用的需求,在过孔数量、线宽、走线等方面都有非常严格的要求。另外,车规级的磁传感器,不仅需要严格遵循车规级测试和可靠性标准,同时也需要使用车规级电路的设计规则,采用车规晶圆,以及符合要求的车规封测专线。”谢奔说。

       根据他的描述,实际上除了这三大抓手,纳芯微针对一些特殊应用的车规级产品的可靠性测试还会“加严”——进行更加严格的额外测试,比如汽车芯片一般会有1000小时的长时间老化测试,纳芯微的标准是双倍的,要测2000小时。这种严格的产品测试流程在工业和消费级磁传感器方面同样有所体现。同时,纳芯微工业和消费级磁传感器在生产端也有相应的生产管控,比如3西格玛(3σ)管理,进而保障产品无质量问题。

  纳芯微磁传感器的应用领域

  从应用角度来看,磁传感器的应用是非常广泛的,国计民生的各个领域都有涉及。那么,纳芯微四大磁传感器产品矩阵主要面向哪些领域呢。谢奔回复称,汽车、能源、工业和消费电子是纳芯微磁传感器重点覆盖的领域。

        面向汽车领域,纳芯微提供集成式电流传感器、线性电流传感器、角度传感器、车规霍尔开关/锁存器、速度传感器等产品。其中,集成式电流传感器主要用于汽车OBC、DC-DC;线性电流传感器主要用于汽车牵引电机的相电流与母线电流检测;角度传感器主要用于汽车热管理系统水阀位置检测、雨刮器位置检测、方向盘转角位置检测、EGR阀等;车规霍尔开关/锁存器主要用于汽车座椅位置、车窗控制、天窗、尾门位置检测、车载电机换相等;速度传感器主要用于汽车ABS轮速检测。谢奔强调,后续包括主动悬架、EPS等汽车应用,纳芯微的磁传感器也会陆续支持。

       面向工业、能源和消费电子领域,纳芯微提供集成式电流传感器、线性电流传感器、工规霍尔开关、工规TMR开关/锁存器等产品。其中,集成式电流传感器主要用于工业变频器、电源、光伏逆变器等领域;线性电流传感器主要用于电流传感器模块等应用;工规霍尔开关主要用于家电、智能门锁、电动两轮车、无人机、鼠标键盘、电动工具、笔记本电脑、民用电表等市场;工规TMR开关/锁存器主要用于工业液位计、干簧管替代、民用表计(水表、气表、热量表)、工业伺服编码器等领域。

       纳芯微磁传感器调理芯片主要用于xMR或GaAs霍尔的信号调理。综合谢奔的深入讲解和纳芯微的官方资料,纳芯微磁传感器品类全、应用广,全面的技术支持在中间起到积极串联作用。针对上述应用,纳芯微提供完善的文档和工具支持、及时的现场技术支持,且工具中有很多易于用户使用的改进。以可编程霍尔开关NSM1030应用为例,GUI上设计了Auto trim功能,用户不需要在应用中手动一步步调整code, 取而代之可以通过一键自动调教的方式自动寻找开关点,大幅提升了编程效率。

       此外,和其他磁传感器供应商相比,纳芯微有一个显著的竞争优势就是出色的产品定制化能力。谢奔称,纳芯微有完善的产品开发流程,多年的大客户合作开发经验,保障了开发过程的科学性,降低人为因素造成开发事故的可能性。同时,加严的可靠性测试进一步确保了芯片的可靠性。

     “在纳芯微传感器、电源、信号链、驱动、隔离接口等众多产品线中,积累了大量的IP,这些经过不同应用场景验证过的IP可以被芯片设计人员直接调用,从而大大提高开发效率并有效降低产品开发失败、存在品质问题的可能性。这些复用的IP让纳芯微的产品无论是标准品还是定制产品,都具有超高的性价比。”他进一步讲到。

       事实上,上面提到的纳芯微速度传感器就属于一款定制芯片,是纳芯微与大陆集团旗下合资公司陆博合作开发的轮速传感器,主要应用于防抱死制动系统(ABS)、车身电子稳定系统(ESP)、自动变速器等控制系统。在这个案例中,纳芯微充分发挥自己的技术优势和领先的产品、市场理解,为陆博提供符合其本土化战略及市场需求的解决方案。据悉,这款产品将于今年第四季度量产,既是一款定制化产品,也是一款面向通用市场的产品。

       谢奔表示,“在定制化业务合作中,还有一点也很重要,作为一家上市公司,纳芯微具有稳健的财务能力与业务透明度,保障定制化项目合作方的供应链安全。”


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高性能高性价比 | 纳芯微NSSine™系列实时控制MCU/DSP以稳定供给支撑应用落地
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2026-04-02 10:36 reading:229
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:308
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:388
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:389
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