2024年2月21日,，上海 —— 納芯微宣布推出基于電容隔離技術的隔離式比較器NSI22C1x系列,，該系列包括用于過壓和過溫保護的隔離式單端比較器NSI22C11和用于過流保護的隔離式窗口比較器NSI22C12。NSI22C1x系列可用于工業(yè)電機驅動、光伏逆變器、不間斷電源,、車載充電機的過壓、過溫和過流保護,，在提升系統(tǒng)可靠性的前提下,，支持更高功率密度的系統(tǒng)設計，同時簡化外圍電路,，相比傳統(tǒng)分立方案,，可將系統(tǒng)保護電路尺寸縮小60%,。

　　以工業(yè)電機驅動系統(tǒng)為例，其正朝著更高效率,、更高功率密度和更高可靠性的方向發(fā)展,，同時伴隨著以 SiC和GaN 為代表的寬禁帶半導體在功率器件上的應用，對系統(tǒng)的可靠性,，尤其是過流及短路保護的響應時間提出了更高的要求,。納芯微推出的NSI22C1x系列隔離式比較器可滿足工業(yè)電機系統(tǒng)對高可靠性、高效率和緊湊型設計日益增長的需求,。

　　超低保護延時和超高CMTI，支持更高功率密度設計

　　工業(yè)電機驅動系統(tǒng)的應用環(huán)境比較復雜且惡劣,，可能會出現(xiàn)橋臂直通,、相間短路、接地短路等突發(fā)狀況,，導致過大的電流流入電機驅動器系統(tǒng),，從而使驅動器損壞。傳統(tǒng)的過流檢測設計采用通用比較器和隔離光耦的分立方案,，響應時間在3~5μs 之間,，隨著功率器件從硅基的IGBT轉向第三代半導體SiC和GaN，其短路耐受時間縮短至1μs內,，傳統(tǒng)方案已經(jīng)無法滿足,。

　　VIN（CH1）， VOUT（CH2）,， VREF=320mV（保護閾值）,， NSI22C12保護延時實測144ns

　　同時，通用運放/比較器共模電壓耐受能力有限,，在DC+過流和相電流過流檢測等應用中較為局限,，而如果只監(jiān)控DC-過流，則無法覆蓋到電機外殼對地短路的故障情況,。納芯微的隔離式比較器NSI22C12提供單芯片式隔離過流保護方案,，能夠覆蓋更全面的故障場景，支持最大250ns的保護延時,，雙向過流保護,，同時提供高達150kV/μs的CMTI（Common-Mode Transient Immunity, 共模瞬態(tài)抗擾度），大幅提升系統(tǒng)可靠性,，支持客戶的工業(yè)電機驅動系統(tǒng)采用更高功率密度的設計,。

　　VIN=0V, VOUT（CH1）， CMTI（CH3）=150kV/μs, V_OHmin=2.40V>0.7*VDD2（VDD2=3.3V）

　　NSI22C12原副邊承受高達150kV/μs的CMTI時,，輸出端仍保持高電平,，不會誤觸發(fā)過流保護

　　簡化系統(tǒng)設計,，將系統(tǒng)保護電路尺寸縮小60%

　　在工業(yè)電機驅動系統(tǒng)中，基于通用比較器和隔離光耦的過流保護方案物料清單高達27顆,，由眾多分立器件構成的外圍電路的系統(tǒng)失效率相對更高,。NSI22C12隔離式比較器集成了高壓LDO，原邊供電范圍支持到3.1~27V,，可幫助客戶節(jié)省額外的降壓器件,；同時，NSI22C12還集成了100μA ±1.5%高精度參考電流源,，幫助客戶在外圍電路中可僅憑單顆電阻實現(xiàn)±20mV~±320mV雙向閾值可調,。

　　在高集成設計的加持下，采用 NSI22C12隔離式比較器的過流保護設計可將物料清單縮減至11顆,，系統(tǒng)保護電路尺寸縮小60%,，大大減少了分立器件的使用，簡化了系統(tǒng)設計難度,，進一步提升了系統(tǒng)可靠性,。同時，在一些需要應對快速保護需求的系統(tǒng)中,，采用NSI22C12隔離式比較器的方案可減少高速光耦的使用,，為客戶提供更具成本優(yōu)勢的設計選擇。

　　NSI22C12在電機驅動系統(tǒng)中做母線/相電流保護典型應用框圖

　　封裝和選型

　　隔離式單端比較器NSI22C11和隔離式窗口比較器NSI22C12提供支持基本隔離的SOP8封裝和支持增強隔離的SOW8兩種封裝形式,。此外,，NSI22C1x系列支持–40°C~125°C 的寬工作溫度范圍。目前工規(guī)版本的 NSI22C1x系列已經(jīng)量產(chǎn),，符合AEC-Q100的車規(guī)版本預計將于2024下半年上市,。

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