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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描述- NOVOSENSE Microelectronics (NOVOSENSE, SSE Stock Code 688052) is a highly robust & reliable analog and mixed signal Chip company. Since its establishment in 2013, the company has been focusing on sensor, signal chain, and power management, providing comprehensive semiconductor products and solutions, which are widely used in automotive, industrial, information communication and consumer electronic
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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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
慕展现场“热”力全开！纳芯微邀您“火”速前来！
慕尼黑上海电子展已于昨日在上海新国际博览中心隆重开幕，纳芯微电子围绕汽车电子、工业控制、可再生能源与电源等应用领域，全面展示了其传感器、信号链、电源管理三大方向的创新产品和解决方案。值得一提的是，本次展会现场多款车规芯片在国内首次进行展示。
原厂动态 发布时间 : 2024-09-04
NOVOSENSE Released NSUC1610 Micro＆Special Motor Driver SoC for Automotive-qualified Chips
NOVOSENSE NSUC1610 integrates a Cortex M3 processor, power MOSFET, and DAC. It supports a 4-wire LIN bus and dual-channel temperature sensor which can be used for power-side over temperature shutdown and low-voltage-side temperature detection inside the Automotive-qualified chip.
产品 发布时间 : 2023-09-27
【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
现货市场
服务
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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