前言

隨著汽車電子電氣架構從分布式ECU向“中央計算+區(qū)域控制”演進，整車系統(tǒng)通過簡化線束、集中診斷與模塊化軟件架構，顯著提升了可維護性與實時性，也為軟件定義汽車（SDV）奠定了硬件基礎。在這場架構變革中，中央計算平臺作為“中央大腦”，負責高算力決策與軟件融合，而區(qū)域控制器（ZCU）則在車身前域、座艙、底盤等分區(qū)承擔信號匯聚、功率分配與執(zhí)行控制任務，需要在緊湊的空間內(nèi)，完成對多種功率級、多種負載類型的精準控制。

這對執(zhí)行端的電機驅(qū)動芯片提出了更高要求：必須同時具備平臺化兼容能力、智能診斷能力、高集成度與卓越的電磁兼容性能。納芯微NSD3608-Q1 8通道半橋柵極驅(qū)動芯片，正是為這一控制需求而生。它以獨特的可配置時序充放電電流驅(qū)動技術、集成化的電流采樣方案和全面的診斷保護體系，為區(qū)域控制器設計提供強有力的支持。


一產(chǎn)品概述

NSD3608-Q1是納芯微直流有刷電機預驅(qū)產(chǎn)品NSD360x系列的一員（該系列還包括4通道NSD3604、2通道NSD3602），具備4.9V~37V的寬工作電壓范圍，支持12V車載電池系統(tǒng)，已通過AEC-Q100 Grade1車規(guī)認證，是一款高集成度、高靈活性的車規(guī)級柵極驅(qū)動芯片。

芯片內(nèi)部集成8路半橋（HB1~HB8）柵極驅(qū)動器和2個電流檢測放大器（CSA）。其中柵極驅(qū)動器內(nèi)置壓擺率控制、開關時序反饋、VGS硬件握手等先進功能，電流檢測放大器支持高共模電壓輸入。芯片通過16位、最高10MHz SPI接口用于參數(shù)配置、控制設備與讀出狀態(tài)寄存器進行診斷，同時搭載了覆蓋電源、柵極、負載、溫度的全維度診斷保護功能，確保車載復雜工況下的穩(wěn)定運行。

功能框圖

NSD3608-Q1最多可獨立驅(qū)動16顆外置MOSFET，實現(xiàn)平均電流10A以上直流有刷電機控制，也可作為多通道高邊開關驅(qū)動使用，適配如車門模塊，座椅控制器，電動尾門和區(qū)域控制器等多電機、多負載的車載應用場景。

二CCPD技術，重構EMC調(diào)試與平臺化開發(fā)

在傳統(tǒng)柵極預驅(qū)方案中，MOSFET的開關特性由外圍硬件電路固定，工程師需反復調(diào)試外部門極電阻和電容，以平衡開關速度與電磁輻射，過程耗時且繁瑣。而區(qū)域控制器恰恰需要在緊湊空間中兼容從幾瓦的門鎖電機到數(shù)十瓦的車窗電機等多功率等級、多類型負載，同時車身執(zhí)行器——尤其是電動尾門、天窗等——靠近車載天線、無線通信等設備，對電磁兼容性（EMC）的要求極為嚴苛。傳統(tǒng)方案難以適配多車型、多負載的平臺化開發(fā)需求。

NSD3608-Q1搭載納芯微自研的可配置時序充放電電流型驅(qū)動（CCPD）專利技術，徹底改變了這一局面。它將MOSFET的開通、關斷全過程，拆分為預充電/預放電、主充電/主放電、尾充電/尾放電三個完全獨立的控制階段，每個階段的源電流/灌電流均可在0.25mA~64mA范圍內(nèi)精細化調(diào)節(jié)，開通/關斷延遲、上升/下降時序等關鍵參數(shù)，均可通過16 位、10MHz高速SPI總線完成在線軟件配置，同時支持VGS硬件握手功能，實現(xiàn)開關過程的精準管控。這意味著：

簡化硬件設計：無需外部門極電阻和GS/GD電容，節(jié)省BOM成本，壓縮PCB空間；

平臺化兼容：軟件可調(diào)，通過MCU閉環(huán)調(diào)節(jié)驅(qū)動時序，補償負載變化和溫度漂移，無需頻繁修改硬件電路，即可適配不同規(guī)格的MOSFET與負載類型；

EMC性能優(yōu)化：可通過軟件參數(shù)靈活調(diào)整開關特性，降低輻射和傳導干擾，助力通過嚴苛的車規(guī)EMC測試。

CCPD驅(qū)動時間示意圖

基于NSD3608-Q1的CCPD技術，工程師無需大幅修改硬件電路，通過上位機調(diào)整參數(shù)即可完成不同規(guī)格MOSFET的適配與系統(tǒng)EMC性能優(yōu)化。一套硬件設計即可兼容不同級別車型，縮短EMC優(yōu)化周期，提升硬件平臺復用率，降低車企平臺化開發(fā)的時間成本與物料成本。

三極致可靠：從低壓啟動到高壓保護

汽車電源系統(tǒng)充滿不確定性——冷啟動時的電壓跌落、負載突降時的電壓尖峰，都對驅(qū)動芯片的魯棒性提出極高的要求。NSD3608-Q1從電源設計到診斷保護，全維度實現(xiàn)了車規(guī)級的高可靠性設計。

在電源魯棒性設計上，NSD3608-Q1本身就具備4.9V~37V的寬工作電壓，耐受40V拋負載電壓，為系統(tǒng)提供充足的高壓保護余量，完美覆蓋12V車載電氣系統(tǒng)的全工況電壓波動。同時，芯片內(nèi)置帶擴頻功能的2級電荷泵，確保即使在電池電壓低至4.9V的極端情況下，也能100%占空比驅(qū)動高邊MOSFET，保證電機在低壓條件下持續(xù)輸出扭矩。此外，芯片支持睡眠模式低功耗設計，可有效降低靜態(tài)電流，適配智能汽車低功耗管理需求。

在診斷與保護方面，NSD3608-Q1搭載了全維度、分級別的診斷保護機制，展現(xiàn)了車規(guī)級芯片應有的全面性：

電源監(jiān)控：覆蓋DVDD欠壓、PVDD過壓/欠壓、電荷泵電壓欠壓的實時監(jiān)控；

柵極與負載診斷：支持MOSFET柵源電壓VGS故障、漏源電壓VDS過壓在線診斷，可實現(xiàn)運行、關斷雙狀態(tài)下的負載開路/短路檢測；

溫度與系統(tǒng)保護：支持過熱分級預警與關斷保護、窗口看門狗定時器功能，睡眠及正常模式下均支持LS5~LS8通道剎車功能，配備專用驅(qū)動禁用引腳DRVOFF與故障中斷引腳nFLT，故障狀態(tài)可快速觸發(fā)硬件保護。

所有診斷數(shù)據(jù)與運行狀態(tài)均可通過16位、最高10Mz高速SPI總線實時上報至域控主控，不僅實現(xiàn)了故障的實時硬件保護，更支撐了整車級故障預測與健康管理，實現(xiàn)了從“故障后保護”到“故障前預警”的升級，適配智能汽車對執(zhí)行端全生命周期可監(jiān)測、可迭代的核心需求。

四

精準感知：集成電流檢測，讓控制更智能

對于座椅防夾、電機堵轉(zhuǎn)檢測、閉環(huán)控制等場景，精準的電流采樣是實現(xiàn)智能控制的核心基礎。NSD3608-Q1內(nèi)部集成了2路可編程寬輸入差分運放（CSA），可直接測量外部采樣電阻上的差分電壓，實現(xiàn)對電機的精準電流采樣。

該CSA模塊具備極高的配置靈活性：

支持高端、低端、在線三種采樣拓撲，可靈活匹配不同的硬件設計方案；

增益可在10/20/40/80V四擋靈活配置，可適配不同量程的采樣電阻，兼顧大電流過載檢測與小電流精準控制；

內(nèi)置可編程偏置，支持雙向電流檢測，可適配電機正反轉(zhuǎn)工況下的電流監(jiān)測；

支持可配置濾波時間，可有效濾除MOSFET開關瞬間的尖峰噪聲，提升采樣精度；

可配置過電流閾值和故障反應。

這種集成設計，省去了外部運放和信號調(diào)理電路，簡化了系統(tǒng)設計，同時提升了電流采樣的精度和批次一致性，適配座椅控制器、尾門控制器、電動踏板等不同功率的電機驅(qū)動需求。

五

典型應用場景

憑借高集成度、高靈活性、高可靠性的核心優(yōu)勢，NSD3608-Q1可完美適配車身控制器、汽車區(qū)域控制器等多負載驅(qū)動場景。

車身域控制器：單顆NSD3608-Q1可將8路半橋配置為4個全橋，同時驅(qū)動4個直流電機，覆蓋車窗升降、門鎖、后視鏡調(diào)節(jié)、電動尾門等車身負載；集成CSA可實現(xiàn)精準電流采樣，支撐車窗防夾算法落地；CCPD技術可靈活優(yōu)化EMC性能，確保靠近車身天線的執(zhí)行器電磁干擾達標；多顆芯片可通過SPI菊花鏈級聯(lián)，實現(xiàn)全車執(zhí)行器的集中管控。

區(qū)域控制器：VQFN小尺寸封裝適配域控緊湊空間的高密度布局需求，無需外置門極電阻、采樣運放，減少外圍器件數(shù)量；全鏈路診斷功能可支撐域控功能安全設計，一套硬件平臺通過軟件配置即可適配不同級別車型的負載需求，是區(qū)域控制器執(zhí)行端驅(qū)動的理想方案。

座椅控制器：芯片可靈活配置為全橋、半橋、高邊驅(qū)動等多種拓撲，單芯片即可覆蓋座椅多向調(diào)節(jié)電機、腰托氣泵、通風風扇、加熱模塊的全部驅(qū)動需求，簡化BOM清單。

六

結(jié)語

當汽車從交通工具進化為移動的智能空間，每一次座椅的輕柔調(diào)節(jié)、每一扇車窗的無聲啟閉，都承載著用戶對品質(zhì)的期待。NSD3608-Q1車規(guī)級8通道半橋柵極驅(qū)動戲弄，以高度的集成、卓越的EMC性能、可靠的安全機制和精準的電流感知，賦能智能汽車執(zhí)行系統(tǒng)升級。

在汽車智能化浪潮中，電子電氣架構的演進從未停歇。NSD3608-Q1是納芯微對這場變革的深刻回應——它用一顆芯片，承載了驅(qū)動多負載的使命；用全面的診斷保護，守護了系統(tǒng)的安全邊界。