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纳芯微新品NSD7309直流有刷驱动:10A输出,填补紧凑型设备大电流空白

随着工业自动化、智能家电与便携设备向高功率密度、紧凑型设计持续演进,电机控制系统面临着有限PCB面积与大电流驱动能力之间的矛盾,以及电池供电系统对低电压工作能力与低待机功耗的双重需求,驱动着直流有刷电机控制芯片向更高电流、更低阻抗、更小占板面积的方向演进。

在PCIM Europe 2026展会上,纳芯微电子展示了直流有刷电机驱动新品NSD7309,同台展出的直流有刷驱动还包括NSD7305、NSD7308。三款新品覆盖10A至21A的峰值电流范围,填补了纳芯微在中高功率商用与工业直流有刷驱动领域的市场空白,与现有的NSD731x系列(3.6A级、6A级)和NSD7315系列(10A车规级)共同构成了从轻载到重载、从商用到车规的40V级直流有刷驱动产品矩阵。

一、矩阵补位,填补市场空白

NSD7309是纳芯微针对直流有刷驱动市场需求分层,对自身产品矩阵的精准补充。在此之前,纳芯微直流有刷驱动产品线已形成两大成熟序列,但在中高功率商用与紧凑型大电流场景中仍存在空白:

NSD731X系列(NSD7310/NSD7312):以3.6A级产品为核心(NSD7314,6A峰值),采用HSOP8封装、外置采样电阻与纯硬件控制,低成本与简洁设计,面向扫地机、家电、新能源车充电枪电子锁止等轻载场景。受限于架构,峰值电流上限较低,难以满足更大功率的电机需求。

NSD7315高端系列:定位10A级高性能方案,采用HTSSOP24封装,标配内置电流采样、SPI寄存器配置与全量故障诊断,面向高端工业与车规场景。芯片成本较高,封装尺寸更大,不适合紧凑型、预算有限的设计。

本次PCIM Europe 2026上亮相的新品NSD7309与NSD7308、NSD7305,则补上了从10A到21A的商用与工业功率段。

型号 峰值电流 导通电阻 供电电压 接口 定位
NSD7310/7312 3.6A 520mΩ 5~36V 硬件 轻载通用
NSD7309 10A 120mΩ 5~40V 硬件 中功率商用
NSD7315 10A 150mΩ 4.5~35V 硬件+SPI 中功率车规
NSD7308 12A 84mΩ 40V 硬件+SPI 中高端工业
NSD7305 21A 47mΩ 40V 硬件+SPI 大电流旗舰

三款新品中,NSD7309扮演了"小封装功率升级"与"大电流档位成本下探"的双重角色:在封装维度上,将HSOP8封装的峰值电流能力从原有3.5A提升至10A,使紧凑型设计也能驱动更大功率电机;在10A电流等级中提供了外置采样、纯硬件控制的高性价比选项,与NSD7315的内置采样+SPI高端方案形成差异化,让不需要复杂诊断与寄存器配置的客户能够以更低成本获得大电流驱动能力。

 

二、NSD7309详解:兼顾可靠性与易用性

NSD7309是一款单通道H桥直流有刷电机驱动芯片,内部集成四路N沟道MOSFET,采用外置采样电阻的电流斩波架构,IN1/IN2纯硬件控制逻辑。适用于紧凑型电机控制场景,硬件开发门槛低。

功能框图

1、宽压大电流

芯片支持5V~40V的工作电压范围,绝对最大额定值45V。其5V的供电下限可接入3节锂电池(约9V)或2节锂电池(约6V)的供电系统;40V的上限则覆盖了12V和24V主流工业与家电供电系统,可从容应对电源浪涌、负载突变等复杂工况。

输出能力上,峰值输出电流10A,全桥导通电阻典型值120mΩ(高边60mΩ+低边60mΩ),能够覆盖中小功率直流有刷电机的启动、堵转等大电流冲击场景。

2、纯硬件引脚控制

NSD7309采用IN1/IN2双引脚硬件控制逻辑,PWM频率最高200kHz,无需SPI寄存器配置与复杂软件开发,通过电平组合可实现四种工作模式:

  • 正转驱动:IN1高、IN2低;
  • 反转驱动:IN1低、IN2高;
  • 慢衰减制动:IN1、IN2同时置高,两路输出同步拉低;
  • 快衰减滑行:IN1、IN2同时置低,两路输出进入高阻态。

IN1和IN2内置下拉电阻,悬空状态下默认低电平,避免上电误动作。当IN1、IN2同时保持低电平超过1ms(典型值)后,芯片自动从快衰减模式切换至低功耗睡眠模式,关闭内部电荷泵与核心控制逻辑,休眠电流不超过7μA,降低系统待机功耗。

3、精准电流斩波

NSD7309集成固定关断时间电流斩波调节功能:通过ISEN引脚外接采样电阻将电机电流转换为电压信号,经内部10V/V增益放大器放大后,与VREF引脚(0.3V~3.6V)的参考电压进行比较。当电流超过设定阈值时,H桥进入慢衰减状态,持续30μs后自动恢复驱动;内置1.5μs消隐时间,可屏蔽开关瞬间的电压尖峰,防止误触发限流。电流阈值计算公式:ITRIP=VREF/(AVISEN×RISEN)。该限流机制可有效限制启动与堵转峰值电流,降低热应力与电源压力。

4、完善保护体系

NSD7309集成三级故障保护机制,所有故障解除后均可自动恢复正常工作,无需主控复位:

  • VM欠压锁定(UVLO):电源电压低于3.7V时关断输出,回升至3.9V以上自动恢复,迟滞200mV;
  • 过流保护(OCP):H桥输出电流超过13A并持续1.5μs以上时触发关断,5ms后自动尝试恢复;
  • 过温关断(TSD):结温达到155°C至185°C区间时关断H桥,待温度降至约120°C至155°C区间后自动恢复,迟滞约30°C。

此外,芯片提供两种型号选型:NSD7309(Pin4为VREF参考电压输入)与NSD7309N(Pin4为nFAULT开漏故障输出),客户可根据系统诊断需求灵活选择。

5、ESD防护与封装散热

功率引脚(VM、OUT1、OUT2、GND、ISEN)HBM防护等级±4kV,逻辑引脚(IN1、IN2、VREF/nFAULT)HBM±2kV,所有引脚CDM±750V。

封装采用带外露散热焊盘的HSOP8封装(4.90mm×3.90mm)。芯片支持工作结温范围为-40℃~150℃,配合合理的PCB散热,可在高温环境与密闭设备内运行。

引脚封装视图(右,NSD7309N)

三、对标竞品:同封装下的性能差异

选取市场同封装竞品AT8236和SA8882进行横向对比。

参数 NSD7309 AT8236 SA8882
工作电压 5V~40V 5.5V~36V 6V~45V
峰值电流 10A 6A 8A
导通电阻 120mΩ 200mΩ 95mΩ
PWM频率上限 200kHz 100kHz 200kHz
休眠电流 ≤7μA 20μA(typ) 3μA(typ)
OCP阈值 13A 7A(typ) 9.5A
UVLO上升阈值 3.9V 4.7V 5.8V
封装 HSOP8 ESOP8 ESOP8

从对比中可以看出NSD7309在市场竞争中的几个特点:

  • 宽电压范围:NSD7309具备5V~40V的宽工作电压。5V下限兼容低压锂电池系统,40V上限覆盖24V工业电源平台——两者均留有余量。3.9V的UVLO阈值有利于低压电池供电系统在电压下降时维持更长的有效工作时间。所有参数均实标。
  • 同封装下的电流能力:在8引脚封装形态下,NSD7309的10A峰值电流处于优势地位,可在不增加PCB占用面积的前提下驱动更大功率的电机负载。并且NSD7309封装尺寸更小(4.90mm×3.90mm,AT8236约5.00mm×6.20mm)。
  • 高频PWM、低功耗:NSD7309的200kHz PWM上限在需要超声频段静音驱动的场景中有优势。在休眠功耗上,NSD7309的7μA优于AT8236的20μA,略高于SA8882的3μA,三者均属低功耗产品。
  • 保护功能:NSD7309的保护功能阈值较市场多数同类竞品预留了更宽的设计裕量,能更好适配复杂工况。

 

四、应用场景

基于宽压、大电流的特性,NSD7309适配多种直流有刷电机驱动场景:

  • 办公自动化设备:打印机、扫描仪、标签打印机的走纸与切纸机构电机驱动。
  • 智能家居与小型家电:电动窗帘、扫地机器人、按摩椅、升降桌、厨房小家电等产品的电机驱动。
  • 工业控制设备:小型传送带、工业泵阀、气动执行器、安防云台等设备驱动。
  • 电池供电设备:多串锂电池供电的小型机器人、便携工业设备。

 

五、结语

NSD7309的推出,是纳芯微直流有刷驱动产品线从“档位覆盖”向“精细化布局”的重要一步。它精准命中了市场痛点——填补HSOP8封装大电流驱动的市场空白,在大电流档位补充了高性价比的纯硬件选项,与高端方案形成互补。

随着NSD7305、NSD7308和NSD7309的全面落地,纳芯微在40V中低压直流有刷驱动领域的产品矩阵将更加完整,覆盖从入门低成本到高端高性能、从小功率到大功率,为客户提供更灵活、更贴合需求的国产驱动芯片选择。

如需了解更多有关NSD7309的信息或申请样品,可联系:sales@chiplinkstech.com;18820174321,徐工。

附样品申请:

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