茂睿芯车规CAN SIC收发器MCAN1463-Q1正式发布！

Release time：2024-11-21
author：AMEYA360
source：茂睿芯
reading：1747

　　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

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　　2、引脚功能定义

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　　二、MCAN1463-Q1应用框图

　　1、典型系统应用框图

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　　2、3.3V MCU应用框图

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　　四、MCAN1463-Q1产品亮点

　　1、C&S认证报告

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　　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。

茂睿芯车规CAN SIC收发器MCAN1463-Q1正式发布！

　　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)：

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　　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：

茂睿芯车规CAN SIC收发器MCAN1463-Q1正式发布！

　　五、典型应用场景

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　　一、背景　　在生成式 AI、大模型训练与智能算力爆发式增长的浪潮下，AI 服务器正朝着高密度、高功耗、高可靠性的方向极速演进，对供电系统的体积，效率、稳定性提出了前所未有的严苛要求。作为 AI 服务器供电架构的核心 “能量中枢”，智能功率级(SPS)的性能直接决定了算力输出的持续性与可靠性，成为解锁下一代 AI 算力跃迁的关键技术支点。　　为应对高密度计算场景对功率模块集成度、效率及可靠性的严苛要求，茂睿芯推出新一代智能功率级(SPS)产品MK684X系列(MK6840 & MK6841)，该系列采用紧凑型4mm x 6mm封装，是在24年12月发布的5mm x 6mm封装MK6850上的进一步迭代，致力于为AI服务器及高性能计算应用，树立功率密度与性能的新标杆。　　二、茂睿芯 4x6 SPS产品MK684X系列　　新一代MK684X系列(MK6840 & MK6841)延续多晶圆封装技术，进一步优化了两颗SGT MOSFET的Rdson以追求更高的效率，同时改进了驱动芯片，极大提高了电流上报精度(±3%)。除此之外，MK684X系列采用业界标准的新一代4mmx6mm QFN封装，其主要特征在于更高的功率密度和更紧凑的布局。　　茂睿芯MK684X系列包括MK6840和MK6841，两颗产品封装尺寸完全一致，不同之处在于MK6841为MK6840的双面散热和通流的优化版，更加聚焦于在AI服务器供电模块(Module)上的应用。MK6841采用的双面散热的封装结构，在芯片正面有可以直接与电感相连的SW焊点，在保持其他性能不变的条件下尽可能提升其散热性能和效率。面对AI服务器日益激增的效率及稳定性的需求，MK6840和MK6841能适应各种复杂的应用场景，提供高效且稳定的供电能力。　　MK6840实物图：　　MK6841实物图：　　三、MK684x系列核心功能　　集成高性能SGT MOSFET上下管和智能驱动　　25V/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，不需要加Rboot，简化模块设计　　4.5V-5.5V 驱动电压　　3.3V/5V PWM逻辑电平　　支持三态PWM　　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34-Pin 4x6 QFN)　　四、MK684X系列引脚封装&典型应用框图　　MK684X引脚封装图：　　MK684X典型应用框图：　　五、MK684X系列产品优势　　在算力需求激增的当下，供电系统的设计面临空间、效率与智能管理等多重压力。茂睿芯新一代4x6封装智能功率级MK6840和MK6841，在实现尺寸精简的同时，更集成了高效率、高精度IMON上报、强散热性与高可靠性四大核心特性，直接应对高密度计算场景的严苛需求。　　1、效率加1%，电费减百万　　在能源成本高企的背景下，效率就是生命力。MK6840和MK6841采用超低Rdson的SGT MOSFET，并同时优化死区时间，实现了全负载范围内效率的显著提升。以典型工况(12V输入、0.9V输出、5V驱动、800kHz开关频率)为例，其峰值效率可达92%，较上一代5x6封装的MK685X系列提升1.1%，不仅领先国内同类产品，也与国际主流厂商同类产品效率相当。将电感焊接到顶部SW开窗处，由于缩短了大电流通路，与电感直接布局于主板的方案相比，在同等条件下，MK6841的效率可提升1~2%。　　MK6840/MK6841 4PH 12V转0.9V效率图：　　2、±3%高精度IMON上报，瞬态响应更迅速　　数据驱动的优化始于精准的测量。MK6840和MK6841通过优化检测电路，革命性地提升了电流上报精度。电流上报精度的提升，一方面可充分释放核心处理器的性能潜力，另一方面，在多相控制器启用LoadLine功能时，能进一步提升输出电压的控制精度。驱动架构层集成了高精度、低温漂采样电路，实现5uA/A且在全温度、全量程范围内 ±3% 以内的IMON电流上报精度，较MK6850的±5%精度有显著提升。基于这样的高精度IMON上报精度，系统能更准确地进行能效分析、优化负载分配，并实现对潜在故障的预测性维护，从而在问题发生前提前预警。　　MK6840/MK6841 12V转0.9V 800kHz IMON上报误差图：　　3、小封装，强散热　　MK6840与MK6841以创新的封装与热管理设计，打破“小封装必然过热”的固有印象，通过采用低热阻封装基板与先进的内部贴装工艺，最大化地将芯片热量传导至封装外壳和PCB，确保4x6 SPS在紧凑空间内的卓越散热表现。其中，MK6841更配备了顶部裸露热焊盘的设计，形成双面散热路径，进一步强化散热性能。相关分析表明，具有顶部散热通道的MK6841，相对于单面散热的MK6840，顶部热阻θJC_TOP可以降低73%。如图中所示的实际测试(4相开启，输出电压0.9V，输出电流40A/PH，持续30分钟)，MK6840温度从室温27℃升至115.5℃，而MK6841在相同条件下仅升至112.2℃，展现出更优的温控表现。上述温升测试无风无散热器，当在有风有散热器的情况下由于MK6841顶部开窗热阻更小相较MK6840温升会有更明显的降低。　　4、高可靠性护航，系统运行更稳定　　可靠性是AI服务器应用的基石。MK6840和MK6841从设计源头着手，构建了全方位的保护体系。其具体还包括以下保护功能：　　首先是TMON上报保护功能。MK6840和MK6841内部均集成了温度上报和过温保护功能，可以通过TMON引脚，向控制器输出符合行业标准的TMON信号，其温度系数为8mV/℃。此外TMON信号还有故障输出功能，可以通过将TMON信号拉到3.3V的高电平来向控制器反馈不同类型的错误。　　其次是峰值电流限流功能。MK6840和MK6841限制的最大输出电流为120A。当输出电流的峰值达到120A时， SPS能强制关闭上管，这样的设计有效的预防了输出电感饱和的问题，防止SPS因电感饱和或过温而导致损坏。　　除了峰值电流限流功能，MK6840和MK6841还具备负电流保护功能。这主要是为应对在输出电压下调(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。AI处理器的工作负载瞬息万变，会导致电流急剧变化。负电流保护功能确保了功率级在剧烈的负载瞬变过程中，能够快速应对可能产生的反向电流冲击，维持电压调节环路的稳定，为CPU/GPU等核心处理器提供更纯净、更稳定的电力。　　最后是具备BOOT电容自动刷新功能。若PWM长期处于三态逻辑，且BOOT电容电压低于阈值之时，驱动器会主动对BOOT电容进行充电。整个过程在后台静默完成，无需主控制器干预，一旦PWM信号恢复，功率级立即能以全功能状态投入工作。　　六、MK684X系列兼容性　　兼容性是决定一款新产品能否被市场快速采纳的关键因素。MK6840和MK6841无论是在封装和引脚定义，还是在软硬件功能的适配上都做到了与业界主流产品相兼容，因此可以完美适配多家厂商的多相控制器。　　1、封装兼容性　　4x6mm封装是目前业界主流智能功率级广泛采用的尺寸之一，尤其是在高性能、高密度应用中。MK6840和MK6841提供了与业界主流4x6兼容的封装，确保客户可以在不改变PCB核心布局的情况下，进行“Drop-in”替换(直接替换)，或仅需微调即可完成设计迁移，极大降低了升级门槛。　　2、引脚兼容性　　MK6840和MK6841严格遵循了业界标准的引脚排列逻辑(如VIN、SW、PGND、PVCC、BOOT等电源和功率引脚)，确保在物理连接上与现有的控制器和PCB布线相匹配。对于关键功能引脚(如IMON、TMON、故障上报等)，MK6840和MK6841也采用了与主流产品兼容的配置，并确保其电气特性(如上拉/下拉电压、电流能力)符合行业规范，无需外部电路大幅修改即可正常工作。　　3、电气与功能兼容性　　对于PWM接口，MK6840和MK6841支持业界标准的3.3V/5V PWM逻辑电平输入，与所有主流多相控制器完全兼容。对于TMON接口同样采用业界通用标准，其温度系数为8mV/℃，0℃时基准电压为0.6V，既可反映系统的温度参数，又可轻松向控制器上报故障信息。IMON接口具备高精度电流上报功能，可输出与负载电流成5μA/A比例的模拟电流信号，确保在不同多相控制器上，电流上报和均流功能也能正常运行。　　4、热设计兼容性　　MK6840和MK6841热性能参数与主流4x6封装产品相似。客户可以沿用其成熟的散热解决方案，如导热垫片、散热器尺寸和固定方式，确保了在系统级热设计上的无缝兼容。其中，MK6841顶部的热焊盘设计还能进一步兼容供电模块，极大提高了其热性能，客户可以最大限度地复用其经过验证的PCB散热设计。　　七、MK684X系列与MK6850性能对比
2025-12-05 11:08 reading：1012
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