嵌入式电机驱动SoC NSUC1610用于座椅通风，内置Cortex M3处理器，符合AEC-Q100标准
随着汽车座舱的智能化发展，其舒适性也越来越受到广大用户的关注。为了提升用户体验，座舱中使用了越来越多的执行器，以提升座舱的舒适性，座椅通风就是其中一个应用。
本文纳芯微将带您解锁嵌入式电机驱动SoC NSUC1610的座椅通风应用及其解决方案。
纳芯微推出的NSUC1610是一款集成LIN和MOSFET功率级的单芯片车用小电机驱动SoC，可以满足座椅通风的各项要求，提升舒适性和用户体验。
座椅通风及FOC控制
座椅通风分为吹风式和吸风式，通风风扇通常隐藏在座椅内，通过座椅上的孔洞实现风量传送。风扇的性能表现将直接影响座椅的舒适性，因此要求风扇具有低振动、低噪音、良好的EMC性能，以及可靠的通信方式和可靠的速度控制。
座椅通风的要求
座椅通风常见的电机包括有刷直流电机（BDC）和无刷直流电机（BLDC）两种。BLDC是一种由直流电驱动的永磁同步电动机，可以实时控制最大转矩输出，而BDC只能在特定位置才能实现最大转矩输出。所以，如果BDC要输出与BLDC相同的转矩，就需要更大的磁场。
BLDC拥有良好的可控制性，可实现稳定的转矩和速度控制，这意味着其振动和声学噪音更低，且由于没有换向刷，机械摩擦更少，也不会因换向产生电火花，电子噪声更低，寿命也更长。另外，BLDC可以精确控制，降低能源消耗和产生的热量，效率也更高。
BDC和BLDC
为了实现座椅通风风扇BLDC的精确控制，往往采用磁场定向控制（FOC）方式。磁场是由电流产生的，在理想状态下，BLDC的电流是一个互差120°的三相电流。为了实现简单的设计，控制器需要经过多重变换。
首先通过Clark变换将三相直流电流由静止三相坐标系变换为静止两相坐标系，然后再根据转子的位置经Park变换，将静止两相坐标系变换为同步转子两相旋转坐标系，此时BLDC的三相交流电流也就被变换为同步于转子的直流电流，这样更有利于设计控制器。
FOC原理
在BLDC的高性能控制中，我们追求的是在全速度范围内以最大转矩输出和稳定的控制，且拥有高加速度的动态响应。当经过变换的电流与转子同步时，其转矩输出处于最小值；而当定子磁场垂直于转子时，才会输出最大转矩，这是控制器想要达到的理想效果。
在经过Clark和Park变换后，通常选择PID（比例-积分-微分）控制器进行电流dq轴电流控制；得到的输出经逆Park（Inv-Park）变换，得到阿尔法（alpha）和贝塔（beta）静止坐标系输出，再经SVPWM（空间矢量脉宽）调制，得到需要输出的三相电压，并输出给三相桥臂，最终实现最大转矩输出。
FOC原理
纳芯微NSUC1610座椅通风解决方案
纳芯微NSUC1610是一款集成了4路半桥驱动器的ARM MCU，其芯片内核是Cortex-M3。该内核采用哈佛结构，采用独立数据总线和地址总线，以提高传输地址信号和数据信号的效率。
作为单芯片车用小电机驱动SoC，NSUC1610支持12V汽车电池直接供电，符合AEC-Q100标准，在汽车领域有广泛的用途，适用于控制小功率电机，可以驱动BDC、BLDC和步进电机等，有助于客户减小PCB尺寸，简化生产设计，实现更高效、更紧凑和高性价比的电机控制设计。
NSUC1610功能框图
NSUC1610的最高结温为175℃，集成了LIN总线物理层、小功率MOSFET阵列和过压保护功能。LIN端口耐压范围为-40V～40V，BVDD引脚电压范围为-0.3V～40V。
这款高集成度产品可以用来设计车用小尺寸、小功率、高效率电机智能执行器，例如热管理系统中的电子水阀、膨胀阀、空调电子出风口、主动进气格栅系统执行器（AGS/AAF）、座椅通风BLDC驱动、随灯转向大灯（AFS）、旋转/升降大屏控制、自动充电口和自动门把手等。
基于NSUC1610的座椅通风解决方案采用单电阻电流采样（＜25mR）实现电流重构，内部集成了PGA（可编程增益放大器）。BLDC控制器使用反电动势（BEMF）观测器，该观测器对电机的电阻和电感变化不敏感，可通过可靠的观测角度实现更好的观测效果；通过直流母线电压补偿，可在较宽电压范围内实现稳定的控制。
NSUC1610座椅通风风扇解决方案
NSUC1610优化的定点控制算法可以实现在32MHz Cortex-M3上的高效运行，其内部集成的功率管只需部分无源器件即可实现小于20W电机控制系统的设计。
针对FOC控制中的大量控制器，纳芯微提供的参数计算器可快速计算各个控制器的控制参数，减少用户大量的调试时间。
参数计算器
NSUC1610座椅通风解决方案具有以下特性：
· 采用Cortex M3处理器，编译环境为Keil标准编译和开发工具，编程器资源通用，开发调试简单；
· 集成功率级MOSFET（4个半桥），驱动电流可达1A（Rdson为500mΩ），同时集成了门级驱动和上管驱动所需的电荷泵电源；
· 支持4线制LIN总线，LIN接口满足±40V过压、反压要求，另有支持高压（12V）的GPIO，便于客户使用高压PWM IO直接进行电机控制；
· 满足Grade 0车规要求；
· 芯片可承受40V短时过压；
· 双路温度传感器：一个位于功率侧做过温关断，一个位于低压侧做芯片温度检测；
· 内部集成可配置DAC，用来配置比较器阈值，用于过流保护和步进电机微步控制。
解决方案性能演示
纳芯微还为NSUC1610座椅通风解决方案开发了demo板，它由LIN控制和座椅通风风扇组成。由上位机发送LIN信息控制电机运行，通过发送信息可使电机达到最高转速。
演示表明，由于系统有较宽的动态电压范围，在将电压调到8V时，电机能够平稳运行；设置为15V时，运行也比较平稳。此外，纳芯微提供系统级的解决方案，实现可靠的欠压，过温检测；刚性和柔性堵转检测；offtime和runtime的线圈开短路检测等完善的错误诊断；并且根据不同错误类型进行自恢复或被动恢复操作。
NSUC1610座椅通风解决方案的优势
· 稳定的速度控制和高加速度；
· 宽电压范围和欠压自适应速度；
· 由LIN（IHR认证）或PWM控制；
· 宽温度范围，环境温度-40℃～125℃，结温-40℃～175℃；
· 采用高惯性可靠的三温启动算法。
NSUC1610座椅通风解决方案的功能
· 完善的故障诊断和自恢复功能；
· 欠压/过压阈值、滤波器定时器和滞后值均为软件配置；
· 可靠的失速检测，包括软失速和硬失速；
· 使用NTC电阻器或内部温度传感器实现过温功能；
· 顺逆风检测。
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型号- NSI6602NA-DLAR,NSL21924-Q1,NCA1051,NSI6602VC-Q1SWR,NSI6622NB-Q1SWKR,NCA1051N-Q1SPR,NSM2017,NSI6602NC-Q1SWR,NSM2019,NSM211X,NSI6602A-Q1SWKR,NSM2013,NIRS485,NSIP83086,NSI6622VB-Q1SPOR,NSM2015,NSM2016,NSC9260X,NSHT30-CLAR,NSD1624-Q1SPR,NSM2011,NSM2012,NSI8231,NSI8230,NSD2621C-DQAGR,NSR33XXX,NSC9262,NSC9260,NSI6801LC-DDBR,NSI6602VD-Q1SWKR,NSC9264,NSP1830,NSG65N15K-DQAFR,NST112X,NCA1042C-Q1DNR,NCA1042,NCA1042A-Q1DNHR,NSI8220NX,NSI6622A-DSWKR,NSI6801TB-DDBR,NSD1624-DSPKR,NSP1833,NST7719,NSP1831,NSP1832,NSM1052,NSM1053,NSI8222,NSA2860X,NSI8221,NSI8220,NSE5701 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厂牌及品类 发布时间 : 2024-09-04
NOVOSENSE Automotive Solution Enable the Electrification and Intellectualization of xEV
型号- NSL23916-Q1,NSI1311,NSI6601,NSI7258,NPC060N065A,NCA8244,NSM2017,NSM2019,NSM2013,NSI22C11,NSM2015,NSM2011,NSR33XXX,NSC9262,NSI1300,NSC9264,NSREF31XX,NSI1306,NSR2240X,NPS0X0N065A,NSP1830,NCA1169,NCA1044,NCA1043,NSR7808,NSOPA240X,NSE11409,NSP1831,NSC9260X,NSP1832,NSM2020,NSL2161X-Q1,NSD8306,NSOPA8XXX,NSD731X,NSD8308,NSI67XX,NSD1026V,NSE34050,NSL31682-Q1,NSCSA24X,NSL21912-Q1,NSI6622V,NSPDC1,NSR31XXX,NCA1021S,NSD8310,NSD1624,NSD8312,NPI030N065A,NSR104XX,NSI6651,NSD11416,NSI22C12,NCA1051A,NSUC1602,NCA1462,NSD8381,NSD56008,NSM3011,NSPADX,NSM3013,NSM3012,NSI6801,NST60-Q1,NSUC1610,NSI824X,NCA9539,NST175-Q1,NSR7850,NST175,NSM203X,NSIP605X,NSIP3266-Q1,NSOPA9XXX,NSI6911,NST86-Q1,NSP1631,NSD12409,NSP1632,NSPASX,NSP1630,NSE425X,NSM1013,NPI040N120A,NSL23924-Q1,NCA9555,NSI822X,NSA9264,NCA1042B,NSD12416,NSA9260X,NSPGM2,NSM2117,NSPGM1,NSI6602V,NSD3608,NSM2113,NSM2115,NSD3604,NSL31520-Q1,NSL2163X-Q1,NSR35XXX,NST20,NSREF30XX,NPC0X0N120A,NSI1200,NSI6611,NSPAS1,NSPAS3,NCA1145,NST235-Q1,NSCSA21X,NCA1043B,NSE5702,NSI6601M,NSE5701,NSR114XX,NSR1048,NSL23716X-Q1,NSM1030
纳芯微电子（NOVOSENSE）传感器、信号链/电源管理产品选型指南（中文）
描述- 纳芯微电子（简称纳芯微，科创板股票代码688052）是高性能高可靠性模拟及混合信号芯片公司。自 2013 年成立以来，公司聚焦传感器、信号链、电源管理三大方向，为汽车、工业、信息通讯及消费电子等领域提供丰富的半导体产品及解决方案。
型号- NSI6602NA-DLAR,NCA1051,NSI6602VC-Q1SWR,NSI6622NB-Q1SWKR,NCA1051N-Q1SPR,NSM2017,NSI6602NC-Q1SWR,NSM2019,NSI6602A-Q1SWKR,NSM2013,NIRS485,NSIP83086,NSI6622VB-Q1SPOR,NSM2015,NSM2016,NSC9260X,NSD1624-Q1SPR,NSM2011,NSM2012,NSM 2115,NSI8231,NSI8230,NSM 2117,NSD2621C-DQAGR,NSR33XXX,NSM 2119,NSC9262,NSC9260,NSI6801LC-DDBR,NSI6602VD-Q1SWKR,NSC9264,NSP1830,NSG65N15K-DQAFR,NST112X,NCA1042C-Q1DNR,NCA1042,NCA1042A-Q1DNHR,NSI8220NX,NSI6622A-DSWKR,NSI6801TB-DDBR,NSD1624-DSPKR,NSP1833,NST7719,NSP1831,NSP1832,NSM1052,NSM1053,NSI8222,NSA2860X,NSI8100,NSI8221,NSI8220,NSI6642C-DSPNR,NSM1051,NSI822XC,NSIP8921W1-DSWR,NSI6602MNF-Q1SWTR,NSD11416-Q1STBR,NSI6602VB-Q1SPNR,NCA3491,NSI6642A-DLAR,NSI6602NB-Q1SWKR,NSA2860_TSSOP,NSD1026V,NSI8221CX-DSWR,NSE34050,NSD12416– Q1,NCA1043B-Q1DNKR,NCA1044N-Q1SPR,NSIP8944W1-DSWR,NSPGL1 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【IC】纳芯微新推车用小电机驱动系统级芯片NSUC1610，支持12V汽车电池供电，满足车规Grade 0应用目标
纳芯微推出集成LIN总线物理层和小功率MOS管阵列的单芯片车用小电机驱动系统级芯片——NSUC1610。作为单芯片解决方案，NSUC1610支持12V汽车电池供电，有助于客户减小PCB尺寸，简化生产设计，实现更高效、更紧凑以及高性价比的电机控制应用设计。
新产品 发布时间 : 2023-02-17
【IC】车身域和座舱域首选SoC——航顺HK32AUTO39A，性价比之王，且具有更完整的生态配套
航顺芯片车规级SoC HK32AUTO39A家族具有稳定可靠、性能卓越以及超高性价比等优势。它采用高性能的ARM Cotex-M3/M0内核和最新的工艺制程，内置高速Cache总线以及最大512K FLASH、96K SRAM，这为代码处理和运算能力提供了强大的支持。HK32AUTO39A内置了CAN控制器，通过结合外部CAN收发器可以连接到CAN通信总线上，实现与其他ECU的信息交互。
产品 发布时间 : 2023-12-21
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提供电机的输出反电势波形测试、驱动芯片输入/输出波形测试服务，帮助您根据具体应用场景来选择适合的电机驱动芯片型号，确保电机驱动芯片能够与其他系统组件协同工作达到最佳效果。支持到场/视频直播测试，资深专家全程指导。
实验室地址： 成都 提交需求>
拥有中等规模的SMT、DIP以及成品组装产线；支持PCBA及成品OEM/ODM代工组装制造；在嵌入式系统、物联网系统等具备专业性量产制造的项目组织和服务能力。
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授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
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