2024/05/15
車両の電動化とインテリジェンス化に対して、高圧リレー、車体LED、ユニポーラステッピングモータなどの負荷が増加し、NOVOSENSEは、マルチチャンネルの電流、集積化と検出のニーズを満たすため、車載グレードのローサイドドライバ製品を幅広く取り揃えています。下表に示すように、NOVOSENSEのローサイド製品ラインは、抵抗値の異なる1/2/4/8チャネルシリーズをカバーしています。その中でもNSD11/12シリーズはシングル/デュアルチャンネル90〜300mΩローサイドシリーズです；NSD5604-Q1は、最大55V耐圧をサポートする4チャネル・ローサイド・ドライバで、車載用24Vプラットフォームコントローラアプリケーションに最適です；新しい8チャネルローサイドドライバNSD56008-Q1は、リンプモードを備え、オープンロード検出機能を搭載しています。
NOVOSENSE車載グレードのローサイドドライバシリーズの製品マトリックス
NSD56008-Q1の製品特性
• フル機能の検出と保護：過負荷、過熱診断と保護、過電圧保護、開回路診断
• 作動電圧：4.5Vー28V
• 8チャンネル1Ωロードサイドドライバ、標準負荷電流330mA/チャンネル
• - 16ビットSPI通信、パラレルモードとデイジーチェーンモードをサポート、8ビットSPI通信と互換性あり
• -2つのCMOS互換入力ピンIN0とIN1、出力ポートにマッピング可能
• リンプホームモードを搭載
• パラレルモード対応
• 作動温度：Tj=-40℃～150℃
• パッケージ：HTSOP24
• AEC-Q100認証
図1：NSD56008-Q1チップの機能ブロックダイヤグラム
1）入力IOマッピング機能（Input Mapping）
NSD56008-Q1は、IN0とIN1の2つの入力制御ピンを備え、デフォルトモードで出力チャンネルOUT2と出力チャンネルOUT3をそれぞれ制御しながら、マッピングアドレスレジスター（mapping registers）MAP_IN0とMAP_IN1を利用して、IN0とIN1をのいずれかの出力チャンネルにマッピングすることによって、PWMがいずれかの出力チャンネルを制御することを実現し、当該機能は放熱ファンモジュールの調速制御やLEDの輝度調整などのシーンで広く使用することができます。
図2：NSD56008−Q1の2つの入力ポートとマッピングモード
2）リンプホームモード（Limp Home）
NSD56008-Q1は、車両故障後の連続動作維持の要求に応え、チップIDLE端子が「ローレベル」で、入力端子（IN0またはIN1）のいずれかが 「ハイレベル」に設定されると、リンプホームモードとなり、IN0とIN1はデフォルトで特定の負荷/リレーの連続動作を維持するために使用できる出力チャンネルOUT2とOUT3にマッピングされ、他のすべての出力チャンネルはオフになります。リンプモードでは、MCUの「制御不能な動作」を防止するため、NSD56008-Q1のレジスタは読み出しのみサポートし、書き込みはサポートしません。MCUは、入力ステータスモニタ（Input Status Monitor）を通じて、NSD56008-Q1のINxのステータスがコンフィギュレーションと一致しているかどうかを監視できます；同様に、出力状態レジスタ（Output Status Monitor）を通してOUTx負荷が正常動作状態を監視します。
図3：NSD56008-Q1動作モードステートマシン
3）アクティブクランプ（Active Clamping）
クランプエネルギーは、急速な減磁機能を達成するために誘導負荷を駆動するローサイドスイッチを測定する重要な指標減磁エネルギーであり、減磁エネルギーは誘導負荷インダクタンス値、負荷電流、クランプ電圧と減磁時間に関連しています。クランプエネルギーの測定指標は、主にシングルパルス散逸（single pulse）と繰り返しパルス散逸（repetitive pulses）に分けられます。シングルパルスのエネルギー散逸の測定はローサイドドライバの全ライフサイクルがチップを損傷しない場合、短い時間に耐えることができる最大のエネルギー散逸値です。繰り返しパルスエネルギー散逸の測定は、ローサイドドライバが周期的オフの過程で蓄積効果によってチップに損傷を与えることない場合で吸収するシングル退磁エネルギー値です。
NSD56008-Q1は、12Vリレーなどの小電流誘導負荷の駆動によく使用され、最大平均電流は25℃で約300mA、85℃で約200mA。実際に適用する負荷電流に基づいて十分な残量を考慮する場合、580mAの負荷電流試験において、NSD56008-Q1はシングルパルス試験で120mJ以上のエネルギー散逸に耐えることができます（規格書での低減は50mj@440mA、25℃）。繰り返しパルス試験での1回のエネルギー散逸は20mJ（規格書の低減は10mj@440mA、85℃）でしたが、環境温度85℃の場合に200万回のオフ操作を完了した後も正常に機能を維持します。
図4：NSD56008-Q1誘導負荷シャットダウン- Single Pulseシングルパルスシャットダウンエネルギー-25℃
図5：NSD56008-Q1誘導負荷シャットダウン- Repetitive Pulse数回繰り返しパルスシャットダウンエネルギー- 200万回シャットダウ繰り返し- 85℃
4）検出と保護（Diagnosis & Protection）
NSD56008-Q1は、豊富な保護機能と検出機能を備えており、ロジック電源と電源の低電圧をそれぞれ保護します。各チャンネルは、過負荷と過温度保護のために独立して設計されており、過温度、過負荷、負荷状態の検出情報は互いに独立しており、レジスタを通じてMCUに報告できるため、あるチャンネルのエラー状態が他のチャンネルの正常動作に影響を与えることはありません。
検出機能：
• チップ動作モードの監視
• 入出力IO状態監視
• 出力チャンネル過負荷および過熱状態監視
• 出力チャンネルオープン検出
• 通信エラー検出
保護機能：
• VDD低電圧保護
• VS低電圧保護
• 各チャンネル独立過負荷および過熱保護
図6：NSD56008の一般的な応用ダイヤグラム
NOVOSENSEローサイドドライブ製品シリーズ選択表：
