前言

隨著汽車電氣化與智能化浪潮的深度演進，步進電機在汽車中的應用愈發廣泛——精準自動調節的出風口、隨動轉向的智能大燈、熱管理系統的電子閥等，都離不開它的穩定運轉，而高性能驅動芯片則是其精準工作的核心。為進一步滿足汽車行業嚴苛的應用需求，納芯微電子推出第二代車規級高性能步進電機驅動器NSD8389-Q1，“車規級可靠+高精度平滑控制+全鏈路安全保護”三大核心優勢，為市場提供高集成度驅動解決方案，讓智能控制更省心。

一產品概述

NSD8389-Q1是一款汽車級高集成式雙極性步進電機驅動器，具備8種可編程衰減模式、PWM展波抖頻、壓擺率調節、死區配置、無感堵轉檢測、相位計數、集成串行外設接口(SPI)、過熱報警及關斷等特性，且當EN輸入低或VS或VDDIO低于POR閾值時，設備具有低靜態電流的睡眠模式。其核心優勢在于“車規級環境適配、高精度平滑控制、全鏈路安全保護”等，具有出色的性能和穩定性，專為電子膨脹閥、頭燈步進電機、HUD調節電機和隱藏式出風口等汽車步進電機驅動而設計。

功能框圖

參數表：

二核心技術特性

1.強勁的電氣性能

NSD8389-Q1擁有4.5V至36V的寬工作電壓范圍，峰值耐壓達40V，可輕松應對汽車電源系統的各種波動情況；VDDIO支持3V-5.5V，兼容3.3V和5V系統。該芯片提供高達1.5A的全量程驅動電流，導通電阻典型值僅為900mΩ（高邊+低邊MOSFET總和），實現了小體積、低內阻與大電流的完美結合。且帶有低功耗設計：睡眠模式下VS側電流≤10μA、VDDIO側電流≤10μA，降低整車功耗。

2.高精度平滑控制

NSD8389-Q1支持最高256微步的細分能力，將電機單整步（1.8°）分解為0.007°的微小步距。想象一下傳統步進電機如同爬樓梯，每一步都能感受到明顯的頓挫；而NSD8389-Q1驅動下的電機，則如同在平緩的斜坡上行走，流暢而自然。這種精密的控制能力使得電機運行極其平滑、振動顯著減小、噪音更低，對于提升汽車的駕乘舒適性至關重要。

芯片還提供8種可編程衰減模式，支持PWM展頻、壓擺率配置和死區配置，讓工程師可以靈活優化電機運行性能。其A版本支持BLANK和OPL時間配置，進一步增強了應用的靈活性。

3.無感堵轉檢測

納芯微步進電機采用反電勢法進行堵轉檢測，芯片通過內部ADC監控電機運行時產生的反電動勢來判斷是否發生堵轉，與上一代產品NSD8381-Q1的堵轉檢測原理一致：在正常情況下，電機運行時會產生反電動勢，反電勢電壓和繞組電流電壓構成電機繞組電壓，因此可利用繞組電流為零時繞組電壓來檢測反電勢；又因反電勢電壓和電機的角速度成正比，當電機堵轉時，速度為零，角速度為零，此時反電勢也為零，所以通過檢測電流為零時反電動勢的變化來判斷是否堵轉。且NSD8389-Q1支持配置采樣延遲（CV_DELAY：0-6400μs）、檢測增益（CV_GAIN：1x/2x/5x/10x）和連續檢測次數（CV_STALL_NUM：1-7次），提升檢測靈活性和準確性。

NSD8389-Q1無需在機械結構中安裝霍爾傳感器等額外硬件，提高了系統可靠性，并降低了成本和設計復雜度。

4.完善保護+車規級認證

芯片內部集成了完善的保護功能，如欠壓鎖定（UVLO）、過流保護（OCP）、過溫保護（OTP）等，確保了系統在各種異常情況下的安全。還具備輸出負載的開路診斷與保護功能，每個通道均配置過流檢測和負載開路檢測，全面保障系統的安全性和可靠性。

芯片符合AEC-Q100車規級認證，工作結溫范圍為-40℃~150℃，能夠適應各種苛刻的車載環境。

三靈活的系統適配

1.接口與控制

NSD8389-Q1提供兩種控制接口選擇，一種是簡單的STEP（脈沖）/DIR（方向）接口可用于基礎控制需求，另一種是16位SPI接口可用于精細配置微步進、衰減模式、電流等所有參數，并支持菊花鏈模式，能允許單個MCU控制多個驅動器，節省MCU引腳，簡化多電機系統的布線設計。接口靈活性的設計使得NSD8389-Q1能夠適應從簡單的風門控制到復雜的安全系統等不同層級的應用需求，為工程師提供了充分的設計自由度。

2.封裝與版本選擇

NSD8389-Q1提供HTSSOP24和VQFN24兩種封裝形式，滿足不同應用場景的空間和散熱需求：HTSSOP24封裝（7.80mm×4.40mm）引腳間距0.5mm，便于手工焊接與維修，適合小批量試制或需后期維護的場景；VQFN24封裝（4mm×4mm×0.85mm）超小體積，適配HUD投影儀、隱藏式出風口等空間受限場景，表面貼裝工藝兼容汽車電子量產 SMT 生產線。并根據DRV-DIS默認狀態以及BLANK和OPL時間配置的不同，NSD8389-Q1區分為A和非A版本，為用戶提供了更靈活的選擇空間。

封裝圖

選型表

四

廣泛應用場景與市場前景

NSD8389-Q1憑借其卓越性能，在汽車電子領域擁有廣泛的應用前景。

1.汽車電子應用場景

如前大燈位置控制，可實現自適應遠光燈和隨動轉向等高級功能；在HUD抬頭顯示系統中，NSD8389-Q1可用于投影儀的調節執行器，確保顯示信息的清晰度和穩定性；還可用于熱管理系統中的閥門控制，以及隱藏式出風口的精準調節，全面提升汽車的智能化水平和駕乘體驗。

2.市場前景

隨著步進電機驅動系統市場的持續增長，NSD8389-Q1的推出恰逢其時。

據市場研究報告預測，2025年至2030年，中國步進電機驅動系統市場規模將突破百億元，年復合增長率保持穩定增長，而其中新能源汽車領域對高精度步進電機的需求占據市場主導地位。中國作為全球重要的步進電機市場，NSD8389-Q1具有遠大的市場前景。

五

結語

NSD8389-Q1的推出代表著國產車規級步進電機驅動芯片的更進一步。這顆小小的芯片，承載的不僅是電流與信號，更是對安全、舒適、智能駕乘體驗的執著追求。它可能永遠不會被終端用戶直接看見，但它的價值，將在每一次流暢而可靠的操作中得到最好的證明。

隨著汽車智能化趨勢的加速，這種高集成度、高可靠性的芯片將成為新一代汽車電子系統的核心組成部分，為駕駛員和乘客帶來更安全、更舒適、更智能的駕乘體驗。未來，納芯微將繼續深耕汽車電子領域，通過不斷創新和技術突破，為汽車產業智能化轉型提供強有力的技術。