国内首款!MSD1820-Q1单晶车规级双通道30mΩ高边开关正式发布!

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智能高边开关是一种保护电子电路免受电击穿破坏(异常时的过电流)的元器件,与常规用于保护装置的保险丝不同的是它能利用半导体技术,内置保护电路和能量吸收电路,即使出现异常的电能(异常时的过电流)也不会损坏。它可以在不损坏或恶化的前提下保护电路,有助于构建免维护的系统,所以在新的汽车电子电气架构中,智能高边开关得到了广泛应用。

“君子之学必日新,日新者日进也。”茂睿芯在国产高边开关领域率先推出了采用单晶技术的双通道30mΩ级别智能高边开关: MSD1820-Q1。MSD1820-Q1能以5A/CH的负载能力做到负载电流汇报、负载开路检测、负载短路到地、负载短路到电池、芯片过温等完善的检测功能,同时具备输入欠压保护、输入过压钳位、短路保护、过温保护、电池反接保护等全面的可靠性保护功能,有效降低车辆紧急状态下的事故风险,为系统功能安全保驾护航

MSD1820-Q1一大优点在于它采用了可靠性一流的单晶技术,是国内首款采用此技术成功开发的RDS(ON)≤30mΩ的高边智能开关,成功填补了国内采用高可靠性、单晶的高边开关方面的空白。相比于传统的保险丝+继电器方案,MSD1820-Q1拥有更灵活简单的控制方式、极低的功耗、高寿命以及更强的电磁兼容等优点,且在单晶技术的加持下,MSD1820-Q1更具小尺寸、轻薄化、高引脚、高速度等特征,能充分满足市场对集成电路产业更小尺寸,更高性能和更低成本的要求。

一、功能框图

二、MSD1820-Q1产品功能

  • 30mΩ的低导通电阻

  • 60A过流保护阈值

  • 2μs过流保护响应时间

  • 3%以内的电流汇报精度

  • 0.6μA(典型值)的超低静态电流

  • -16V(典型值)的输入耐负压能力

三、重点功能介绍

1、30mΩ的低导通电阻

随着汽车智能化的发展,单台汽车的高边开关用量能达到100个通道,主要分布于导通电阻为10mΩ~100mΩ区间。导通电阻是与导通损耗直接相关且会随着MOSFET温度升高而增大,RDS(ON)越小意味着导通损耗越小、效率越高,工作温升则越低,这对于新能源汽车而言尤其重要,因为它能够更有效地利用有限的电能,提高整车的续航能力。MSD1820-Q1作为一款双通道30mΩ高边功率开关产品,覆盖车身控制50%以上的应用场景,有效提高整车的智能化水平

2、60A过流保护阈值&2μs过流保护响应时间

高浪涌电流是汽车系统功能中比较常见的应用场景,这些场景往往要求高边开关的浪涌电流能力/稳态电流能力>10。这就相当于如果稳态电流能力是5A,那至少在50A的浪涌电流场景下芯片不能触发过流保护,十分考验芯片在满足应用场景需求的同时还需要保证器件的可靠性,对器件的保护响应时间要求很高。MSD1820-Q1的60A过流保护阈值能让负载55W卤素大灯实现一次开启成功,2μs的过流保护时间能保证其在长期短路可靠性试验下不损坏。

55W卤素灯开机瞬间电流示意图

短路瞬间电流示意图

3、3%以内的电流汇报精度

MSD1820-Q1诊断功能依靠IS pin、负载电流通过固定的K值倍率来实现,3%精度的输出电流上报能力,能够精确反馈负载电流状态。比如同时驱动5W和42W的车灯,5W的车灯损坏时,MSD1820-Q1能及时识别并上报给MCU进行应对策略,同时IS上报范围会进行区别处理,电流采样上报时IIS=0~1.87mA、开路状态上报时IIS=2~3.5mA、故障状态上报时IIS=4~6.5mA,IS电流会分段上报状态,可以让MCU更容易区分不同的IS汇报对应的状态,从而使控制更方便

MSD1820-Q1的电流采样K值随电流大小变化的曲线示意图

4、0.6uA的超低静态电流

无论是商用车还是乘用车,车上的电子元器件都众多,当车处于熄火状态时,车上所有电子元器件都由12V/24V的蓄电池进行供电,而蓄电池具有容量限制,若电子元器件静态电流太大,蓄电池则会呈现亏电状态从而导致汽车打火失败。

而MSD1820-Q1能在所有I/O口变低1ms之后,使电子元器件进入休眠状态,此时静态电流在18V电压全温度范围实测都小于0.6uA,而且当接受到IN信号变高时,能在100us内实现快速响应,有效解决蓄电池亏电的问题

四、典型应用

MSD1820-Q1是茂睿芯发展车规芯片的重磅产品,在正式问世前已凭借其优秀的产品特性和一流的封装技术获得众多试样客户的认可与推广。“日拱一卒,功不唐捐。”茂睿芯将会以高边开关MSD1820-Q1为基础深耕国产车规芯片技术,抓住国内汽车产业变革期,不断突破,为国产车规芯片贡献一个有口皆碑的技术品牌持续奋斗!

责编: 爱集微
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