智能高邊開關(guān)是一種保護(hù)電子電路免受電擊穿破壞（異常時的過電流）的元器件，與常規(guī)用于保護(hù)裝置的保險絲不同的是它能利用半導(dǎo)體技術(shù)，內(nèi)置保護(hù)電路和能量吸收電路，即使出現(xiàn)異常的電能（異常時的過電流）也不會損壞。它可以在不損壞或惡化的前提下保護(hù)電路，有助于構(gòu)建免維護(hù)的系統(tǒng)，所以在新的汽車電子電氣架構(gòu)中，智能高邊開關(guān)得到了廣泛應(yīng)用。

“君子之學(xué)必日新，日新者日進(jìn)也。”茂睿芯在國產(chǎn)高邊開關(guān)領(lǐng)域率先推出了采用單晶技術(shù)的雙通道30mΩ級別智能高邊開關(guān): MSD1820-Q1。MSD1820-Q1能以5A/CH的負(fù)載能力做到負(fù)載電流匯報、負(fù)載開路檢測、負(fù)載短路到地、負(fù)載短路到電池、芯片過溫等完善的檢測功能，同時具備輸入欠壓保護(hù)、輸入過壓鉗位、短路保護(hù)、過溫保護(hù)、電池反接保護(hù)等全面的可靠性保護(hù)功能，能有效降低車輛緊急狀態(tài)下的事故風(fēng)險，為系統(tǒng)功能安全保駕護(hù)航。

MSD1820-Q1一大優(yōu)點在于它采用了可靠性一流的單晶技術(shù)，是國內(nèi)首款采用此技術(shù)成功開發(fā)的RDS(ON)≤30mΩ的高邊智能開關(guān)，成功填補了國內(nèi)采用高可靠性、單晶的高邊開關(guān)方面的空白。相比于傳統(tǒng)的保險絲+繼電器方案，MSD1820-Q1擁有更靈活簡單的控制方式、極低的功耗、高壽命以及更強的電磁兼容等優(yōu)點，且在單晶技術(shù)的加持下，MSD1820-Q1更具小尺寸、輕薄化、高引腳、高速度等特征，能充分滿足市場對集成電路產(chǎn)業(yè)更小尺寸，更高性能和更低成本的要求。

一、功能框圖

二、MSD1820-Q1產(chǎn)品功能

30mΩ的低導(dǎo)通電阻

60A過流保護(hù)閾值

2μs過流保護(hù)響應(yīng)時間

3%以內(nèi)的電流匯報精度

0.6μA（典型值）的超低靜態(tài)電流

-16V（典型值）的輸入耐負(fù)壓能力

三、重點功能介紹

1、30mΩ的低導(dǎo)通電阻

隨著汽車智能化的發(fā)展，單臺汽車的高邊開關(guān)用量能達(dá)到100個通道，主要分布于導(dǎo)通電阻為10mΩ~100mΩ區(qū)間。導(dǎo)通電阻是與導(dǎo)通損耗直接相關(guān)且會隨著MOSFET溫度升高而增大，RDS(ON)越小意味著導(dǎo)通損耗越小、效率越高，工作溫升則越低，這對于新能源汽車而言尤其重要，因為它能夠更有效地利用有限的電能，提高整車的續(xù)航能力。MSD1820-Q1作為一款雙通道30mΩ高邊功率開關(guān)產(chǎn)品，能覆蓋車身控制50%以上的應(yīng)用場景，有效提高整車的智能化水平。

2、60A過流保護(hù)閾值&2μs過流保護(hù)響應(yīng)時間

高浪涌電流是汽車系統(tǒng)功能中比較常見的應(yīng)用場景，這些場景往往要求高邊開關(guān)的浪涌電流能力/穩(wěn)態(tài)電流能力>10A。這就相當(dāng)于如果穩(wěn)態(tài)電流能力是5A，那至少在50A的浪涌電流場景下芯片不能觸發(fā)過流保護(hù)，十分考驗芯片在滿足應(yīng)用場景需求的同時還需要保證器件的可靠性，對器件的保護(hù)響應(yīng)時間要求很高。MSD1820-Q1的60A過流保護(hù)閾值能讓負(fù)載55W鹵素大燈實現(xiàn)一次開啟成功，2μs的過流保護(hù)時間能保證其在長期短路可靠性試驗下不損壞。

55W鹵素?zé)糸_機瞬間電流示意圖

短路瞬間電流示意圖

3、3%以內(nèi)的電流匯報精度

MSD1820-Q1診斷功能依靠IS pin、負(fù)載電流通過固定的K值倍率來實現(xiàn)，3%精度的輸出電流上報能力，能夠精確反饋負(fù)載電流狀態(tài)。比如同時驅(qū)動5W和42W的車燈，5W的車燈損壞時，MSD1820-Q1能及時識別并上報給MCU進(jìn)行應(yīng)對策略，同時IS上報范圍會進(jìn)行區(qū)別處理，電流采樣上報時IIS=0~1.87mA、開路狀態(tài)上報時IIS=2~3.5mA、故障狀態(tài)上報時IIS=4~6.5mA，IS電流會分段上報狀態(tài)，可以讓MCU更容易區(qū)分不同的IS匯報對應(yīng)的狀態(tài)，從而使控制更方便。

MSD1820-Q1的電流采樣K值隨電流大小變化的曲線示意圖

4、0.6uA的超低靜態(tài)電流

無論是商用車還是乘用車，車上的電子元器件都眾多，當(dāng)車處于熄火狀態(tài)時，車上所有電子元器件都由12V/24V的蓄電池進(jìn)行供電，而蓄電池具有容量限制，若電子元器件靜態(tài)電流太大，蓄電池則會呈現(xiàn)虧電狀態(tài)從而導(dǎo)致汽車打火失敗。

而MSD1820-Q1能在所有I/O口變低1ms之后，使電子元器件進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時靜態(tài)電流在18V電壓全溫度范圍實測都小于0.6uA，而且當(dāng)接受到IN信號變高時，能在100us內(nèi)實現(xiàn)快速響應(yīng)，有效解決蓄電池虧電的問題。

四、典型應(yīng)用

MSD1820-Q1是茂睿芯發(fā)展車規(guī)芯片的重磅產(chǎn)品，在正式問世前已憑借其優(yōu)秀的產(chǎn)品特性和一流的封裝技術(shù)獲得眾多試樣客戶的認(rèn)可與推廣。“日拱一卒，功不唐捐。”茂睿芯將會以高邊開關(guān)MSD1820-Q1為基礎(chǔ)深耕國產(chǎn)車規(guī)芯片技術(shù)，抓住國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)變革期，不斷突破，為國產(chǎn)車規(guī)芯片貢獻(xiàn)一個有口皆碑的技術(shù)品牌持續(xù)奮斗！

審核編輯：黃飛