隨著工業(yè)自動化的深度滲透、智能家電與服務機器人的規(guī)?；l(fā)，中小功率有刷直流電機作為終端設備的核心執(zhí)行單元，其驅動方案正朝著“小型化、高集成、高可靠、易設計”的方向快速升級。傳統(tǒng)分立電機驅動方案難以匹配終端設備的升級需求。

作為國內高性能模擬芯片設計公司，納芯微電子自成立以來，聚焦信號感知、系統(tǒng)互聯(lián)、功率驅動三大方向，構建了覆蓋傳感器、信號鏈、隔離、接口、功率驅動等品類的完整產品矩陣。NSD731x系列直流有刷電機驅動芯片為其功率驅動產品線的重要組成，其中NSD7310C作為最新型號，在延續(xù)系列核心架構的基礎上對多項關鍵參數(shù)進行了優(yōu)化。

系統(tǒng)框圖

一、核心性能優(yōu)化，兼顧驅動能力與精細化控制

NSD7310C是一款集成單H橋的工業(yè)級直流有刷電機驅動芯片，在功率輸出、電流檢測與控制、低功耗管理等核心維度實現(xiàn)了全面優(yōu)化。

升級核心對照表：NSD7310CvsNSD7310A

在功率性能層面，NSD7310C支持5V~36V的寬工作電源電壓范圍，絕對最大耐壓達40V，覆蓋12V/24V工業(yè)與消費類標準電源系統(tǒng)，適配絕大多數(shù)中小功率有刷直流電機的供電需求。芯片內部集成4顆N溝道MOSFET組成的完整H橋，相較于過去同系列產品（NSD7310），其高側與低側導通內阻典型值合計500mΩ，導通損耗更低；最高支持3.8A峰值驅動電流，能夠更好應對電機啟動瞬間的大電流沖擊與短時堵轉工況。同時，芯片內置200ns固定死區(qū)時間，從硬件層面規(guī)避了上下橋臂直通的風險，提升了器件運行的長期可靠性。

在電流檢測與控制層面，NSD7310C搭載了納芯微優(yōu)化的無采樣電阻電流鏡像檢測技術，無需在功率回路中外置大功率采樣電阻，可通過IPROBE引腳輸出與電機負載電流成比例的鏡像電流，電流縮放比例典型值1.5mA/A，相同負載下輸出信號幅值提升50%，抗干擾能力顯著增強，適配更復雜的電磁環(huán)境。

針對電流采樣精度，NSD7310C進行了全區(qū)間優(yōu)化，0.5A~2A滿載區(qū)間采樣誤差為±4%，小電流區(qū)間檢測精度較舊產品大幅提升，可實現(xiàn)更精準的電機堵轉識別、負載波動監(jiān)測，為電機轉矩閉環(huán)控制、堵轉保護、故障預警提供了精準的數(shù)據支撐。同時IPROBE引腳內置專用鉗位電路，可將引腳最大電壓限制在VREF輸入+1個二極管壓降，有效保護后端MCU的ADC引腳。

在控制與低功耗管理層面，NSD7310C采用標準雙路PWM控制接口，支持最高200kHz的PWM頻率輸入，邏輯輸入兼容1.8V/3.3V/5V電平，可直接對接通用型MCU，無需額外電平轉換電路。芯片內置低功耗休眠模式，當IN1和IN2雙輸入均保持低電平超過1ms，芯片自動關閉內部大部分電路進入休眠狀態(tài)，休眠電流典型值僅6μA，大幅降低設備待機功耗；僅需5μs的高電平輸入即可快速喚醒，23μs后輸出級即可正常工作，喚醒響應迅速。

從功率級效率到電流采樣精度，再到低功耗管理，參數(shù)的優(yōu)化使得NSD7310C進一步貼合終端市場的核心需求。同時，HBM±4000V、器件CDM±750V，更高的ESD防護能力，使其更適配家電、消費電子等規(guī)?；慨a場景，降低生產加工過程中的靜電損壞風險。

NSD7310C參數(shù)表

引腳視圖

二、核心機制解析：閉環(huán)電流斬波調節(jié)

NSD7310C的電流斬波調節(jié)是其最具代表性的功能。要理解這一機制，可從三個層面逐層展開：

第一層：電流采樣路徑。芯片內部集成高精度電流鏡像電路，通過低側MOSFET采樣流經電機的電流，按固定比例（AIPROBE=1.5mA/A）縮放后從IPROBE引腳輸出。在IPROBE引腳外接一個電阻RIPROBE到地，即可將電流信號轉換為電壓信號VIPROBE。由于電流鏡像直接采樣自功率管內部，無需在功率回路中串聯(lián)昂貴的精密采樣電阻，不僅節(jié)省了BOM成本，更避免了采樣電阻上的額外功率損耗。

第二層：限流閾值設定。通過VREF引腳輸入一個模擬電壓（推薦范圍0.3V~3.6V），即可精確設定電流斬波閾值ITRIP。計算公式為ITRIP=VREF/（1.5mA/A×RIPROBE）。這一設計讓工程師可以根據電機的額定電流靈活調整保護閾值——例如，對于額定1.5A的電機，設置VREF=2.5V、RIPROBE=1.1KΩ，即可實現(xiàn)約1.5A的精確限流，無需更改外圍硬件。

第三層：固定關斷時間調制。當電機電流達到ITRIP閾值時，芯片自動將H橋切換至慢速衰減模式（兩個低側MOSFET導通），持續(xù)固定時間tOFF（典型值27μs）后恢復驅動狀態(tài)。這一“電流峰值檢測+固定關斷時間”的調制方式，形成了閉環(huán)的電流限制機制。為了規(guī)避電機啟動瞬間的容性電流尖峰造成誤觸發(fā)，芯片還設計了消隱時間tBLANK（2.5μs）和防抖時間tdeglitch（0.8μs），確保電流調節(jié)的穩(wěn)定性和準確性。

三、全鏈路硬件保護，保障器件長期運行可靠性

在電機驅動的實際應用中，電源欠壓、輸出短路、電機堵轉、環(huán)境過熱等異常工況，是導致驅動芯片與電機損壞的重要原因。NSD7310C內置完整的四階硬件級故障保護機制，可實現(xiàn)芯片與電機的全場景保護，故障解除后自動恢復正常工作，大幅提升設備的長期運行可靠性。

一是VM電源欠壓鎖定保護（UVLO）。芯片會實時監(jiān)測功率電源電壓，當VM電壓低于4.6V（典型值）超過10μs時，立即關斷所有輸出級MOSFET，避免芯片在低電壓下異常工作；當電壓回升至5V（典型值）以上，芯片自動恢復正常工作，無需額外復位操作。

二是硬件過流保護（OCP）。芯片內置實時電流監(jiān)測電路，當輸出電流超過4.5A（典型值）持續(xù)1.5μs時，立即關斷全橋MOSFET，避免輸出短路、電機堵轉導致的芯片燒毀；內置3ms自動重試機制，故障解除后自動恢復運行，故障持續(xù)存在則循環(huán)執(zhí)行保護動作，兼顧安全性與可用性。

三是過溫關斷保護（TSD）。芯片內置結溫監(jiān)測電路，當芯片結溫超過165℃（典型值），立即關斷所有功率器件，避免芯片因過熱損壞；當結溫降至145℃以下，芯片自動恢復正常工作，超20℃的遲滯設計避免了芯片在臨界溫度下頻繁啟停。

四是高等級ESD防護。芯片引腳滿足人體放電模型（HBM）±4000V、器件充電模型（CDM）±750V的高等級ESD防護標準，無論是生產貼片加工、運輸倉儲，還是現(xiàn)場插拔應用，都能有效抵御靜電沖擊，降低器件損壞風險。

四、應用場景

憑借寬電壓適配、高集成設計、高可靠保護與高精度控制的綜合優(yōu)勢，NSD7310C可覆蓋絕大多數(shù)中小功率有刷直流電機的驅動需求，是工業(yè)自動化、智能家電、服務機器人、消費電子等領域的理想驅動方案。

在工業(yè)自動化領域，它可適配小型工業(yè)閥門與執(zhí)行器控制、電子門鎖、傳送帶小型電機驅動、儀器儀表的執(zhí)行機構控制等場景，寬溫域設計與高抗干擾能力滿足現(xiàn)場的嚴苛運行要求。

在智能家電領域，它可作為掃地機器人主刷/邊刷/行走輪驅動、吸塵器風機控制、洗衣機進水閥/排水泵驅動、空調掃風機、咖啡機/破壁機執(zhí)行機構、智能窗簾/門窗電機的核心驅動器件，低功耗與極簡外圍設計完美適配家電產品的小型化、低功耗需求。

在服務器機器人與消費電子領域，它可用于服務機器人關節(jié)驅動、玩具電機、個人護理設備、便攜式電動工具等場景，高集成方案大幅縮減設備體積，精準的電流檢測能力可實現(xiàn)更細膩的電機控制與保護。

在車載控制領域，它可適配汽車座椅調節(jié)電機、電動尾門執(zhí)行器等12V車載低壓電機驅動場景，寬電壓輸入與高可靠保護滿足車載電源的波動工況。

五、全鏈路產品矩陣，提供系統(tǒng)級解決方案

NSD7310C并非孤立產品，而是納芯微從單一驅動芯片向系統(tǒng)級解決方案演進的一環(huán)。納芯微的“MCU+”戰(zhàn)略旨在將ARM Cortex-M內核、專用模擬IP及功率器件集成于單一芯片，實現(xiàn)“控制+驅動+接口”一體化。以NSUC1610為例，該芯片集成了M3內核、LIN總線和功率級，可直接驅動熱管理電機，省去外部ECU。在這一戰(zhàn)略框架下，NSD7310C既可作為獨立的電機驅動IC單獨使用，也可與納芯微的MCU、隔離器件、傳感器等產品協(xié)同工作，為客戶提供從信號感知到功率驅動的完整鏈路支持。如需了解更多有關NSD7310C的產品信息或申請樣品，可聯(lián)系：sales@chiplinkstech.com；電話：陳工，13924675549（微信同號）；官網：https://www.chiplinkstech.com/。提供選型服務與技術支持。

審核編輯 黃宇