MCU数字电桥GaN以及寄生电容技能文章分享

1. AEC-Q100可靠性标准；2. 符合零失落效(Zero Defect)的供应链质量管理标准IATF 16949规范；3. 符合ISO26262标准的ASIL功能安全担保级别。


车规级MCU市场之前一贯是由国外巨子垄断着的，但近些年也逐渐呈现出了一些海内厂商，敢于冲破巨子垄断，向车规级MCU领域进行探索，实现国产自主。
本日痞子衡就为大家盘点一下海内有车规级MCU方案或产品的厂商：

注：本文会持续更新，欢迎大家留言见告我遗漏的厂商。

一、华大北斗 HD80xx/HD9xxx系列

深圳华大北斗科技有限公司（简称“华大北斗”），前身是中国电子信息家当集团（CEC）旗下华大电子导航奇迹部，于2016年12月6日成立。

华大北斗针对行业运用的不同需求，重点环绕智能终端运用、车载运用、高精度运用、安全北斗运用，方案了完全的芯片产品线，包括：面向智能终端运用的HD8020、HD8021、HD8030；面向车载运用的HD8089A车规级芯片；面向高精度运用的HD9100多系统单频厘米级精度芯片、HD8040多系统多频高精度亚米级SoC芯片、HD9300多系统多频高精度支持原始不雅观丈量输出的厘米级SoC芯片；面向高精度授时运用的HD9200；面向安全北斗运用的HD8020S、HD8030S。

首款发布韶光：2017

产品主页：http://www.allystar.com/index.php?g=&m=news&a=chip

二、比亚迪半导体 BF711x/BF7106系列

比亚迪半导体有限公司于2004年10月15日成立，紧张从事功率半导体、智能掌握IC、智能传器、光电半导体，制造及做事，产品广泛运用于汽车、能源、工业、通讯和消费电子等领域。

其车规级MCU芯片BF7111A于2017年开始量产装车，截止2020年7月车规级MCU出货打破300万颗。

首款发布韶光：2018

三、杰发科技 AC781x/AC7801x系列

合肥杰发科技有限公司（AutoChips Inc.）成立于2013年，是北京四维图新科技株式会社全资子公司，专注于汽车电子芯片及干系系统的研发与设计。

AC781x 系列基于ARM Cortex-M3内核，运行主频为100MHz，符合AEC-Q100规范，适用于汽车电子和高可靠性工业运用，范例运用包括车身掌握、T-BOX、BLDC电机掌握、工业掌握、互换充电桩等；

AC7801x 系列基于ARM Cortex-M0+内核，运行主频48MHz/72MHz，符合AEC-Q100规范，适用于汽车电子和高可靠性工业运用，紧张用于电控领域。

首款发布韶光：2018.12

型号AC781x主页：

http://www.autochips.com/jk/MCU1/index_225.aspx?pid=531&typeid=225

型号AC7801x主页：

http://www.autochips.com/jk/MCU1/index_225.aspx?pid=530&typeid=225

四、芯旺微电子 KF8A/KF32A系列

上海芯旺微电子成立于2012年1月，是一家专注基于自主IP KungFu内核架构研发高可靠、高品质8位MCU、32位MCU&DSP的高新技能企业。

主打产品KF8A系列包含了17款车规MCU-KF8A100和KF8A200，采取了自主的KungFu8内核架构。
该系列均通过了AEC-Q100汽车电子系统质量标准认证，温度等级达到Grade1。
KF8A系列MCU已成功利用于汽车前装市场，出货量高达4000万颗。

KF32A是32位车规级MCU系列产品，基于KungFu32内核，知足AEC-Q100汽车可靠性认证，聚焦汽车整车芯片运用市场办理方案。

首款发布韶光：2019.08

KF8A系列主页：https://www.chipon-ic.com/Product/GeneralDetails/9b6c58d0-8488-49a6-a089-777cdaf7a614

KF32A系列主页：https://www.chipon-ic.com/Product/GeneralDetails/fe8c5011-21d7-4b79-b1c0-10753a1e5803

五、赛腾微电子 ASM87/ASM30系列

赛腾微电子有限公司（简称赛腾微）是—家专注于汽车级/工业级MCU & SOC和周边配套仿照/电源类芯片的集成电路设计企业。

赛腾微成立以来陆续推出两大系列、多款通过AEC—Q100标准认证的车规级MCU，成功运用于汽车LED动态流水灯、车载无线充电发射器以及车窗玻璃升降器等汽车电子零部件中，并批量供货给多家有名汽车厂商。

赛腾微的ASM87F0812T16CIT是一款针对汽车LED尾灯掌握而专门定制开拓的高性能专用MCU，该芯片选用通过ISO/TS16949认证的汽车级0.11um嵌入式闪存工艺制造，内置全温全压高精度（<0.3%）时钟振荡器、边缘捕获PWM与高可靠的Data EEPROM等专用电路模块，使得LED尾灯流水驱动掌握更为简洁，呈现效果更加完美，同步视觉辨识度更为光鲜。

首款发布韶光：2019.07

产品主页：http://www.sinemicro.com/info/57006.html

六、国芯科技 CCM3310/CFCC2002/CFCC2003系列

天津国芯科技是苏州国芯科技的全资子公司，专业从事32位信息安全专用嵌入式CPU及其系统芯片(SoC)的设计、生产、发卖与做事。

CCM3310S-T/CCM3310S-H系列车规级安全芯片基于40nm eFlash汽车电子工艺、采取32位CCore CPU安全内核CS0进行设计，具有低功耗、高性能、多功能及高安全性等特点，符合AEC-Q100标准。

车身掌握芯片CCFC2002BC基于汽车电子专用工艺、采取CCore C2002 CPU核设计的汽车电子专用芯片，集成了CAN、LIN、SPI、eMIOS、AD等接口，紧张用于汽车车身掌握和网关运用。

发动机掌握芯片CCFC2003PT基于汽车电子专用工艺、采取CCore C2003 CPU核设计的汽车电子专用芯片，集成CAN、SPI、UART、eMIOS、AD等接口，紧张用于汽车动力总成运用。

首款发布韶光：2019.07

平台主页：http://www.china-core.com/SoC02.php?id=2

型号主页：http://www.china-core-tj.com/content/show.asp?m=1&d=389

七、琪埔维半导体 XL6600系列

Chipways是一家汽车半导体芯片(Fabless IC)设计公司，成立于2014年10月，专注于汽车智能传感和掌握芯片的研发与发卖。

XL6600系列是知足AEC-Q100和ISO26262汽车安全ASIL B的车用微掌握器芯片。
基于32位ARMCortex-M3内核，适用于车身掌握（BCM），车内空调掌握（HVAC），BLDC电机掌握，车窗/天窗/车门，座椅/后视镜/雨刮器，后备箱/安全带掌握、其他通用运用等。

首款发布韶光：2019.10

型号主页：http://www.chipways.com/pd.jsp?id=37#_pp=113_469

八、中颖电子 TBD

中颖电子创立于1994年，是一家专注于MCU及锂电池管理芯片领域的芯片设计公司。
中颖于2019年正式投入汽车电子领域，近几年都是研发投入期，紧张研发车身掌握MCU部分。
公司现有空调掌握、变频掌握、马达掌握、锂电池管理等芯片干系技能积累，长期的技能延伸方向很适宜汽车电子领域；

官网：http://www.sinowealth.com/

九、亿咖通科技 TBD

亿咖通科技是一家成立于2016年的汽车智能化科技公司，公司不仅聚焦车载芯片、智能座舱、智能驾驶、高精度舆图、大数据及车联网云平台等核心技能产品，还持续打造行业领先的智能网联生态开放平台，赋能车企创造更智能、安全的出行体验。

目前，亿咖通科技已形成了四大序列、多款核心产品的芯片矩阵，包含：高性能车规级数字座舱芯片E系列、全栈AI语音芯片V系列、前辈驾驶赞助芯片AD系列、微掌握处理器M系列。

个中M系列是基于ARM核心的汽车通用微掌握器(MCU)和汽车网关微掌握器，对汽车实现ADAS、自动驾驶、多传感器数据领悟、主动安全等方面，都起着重要的支撑和助推浸染。

官网：https://www.ecarx.com.cn/index.php

十、智芯半导体 TBD

智芯半导体成立于2019年8月，是一家集软硬件研发、贸易、办理方案为一体的高科技半导体公司。
公司主攻运用于汽车系统的高可靠性微掌握器MCU和微处理器MPU芯片；2020年4月第一颗测试芯片完成设计，已委托晶圆厂进行生产。

官网：http://www.zhixin-semi.com/

十一、蜂驰高芯 TBD

蜂驰高芯（天津）科技有限公司（以下简称“蜂驰高芯”）于2020年2月在中新天津生态城正式注册成立。

蜂驰高芯操持通过六年三阶段的持续投入，冲破国际车载半导体国产自主研发高性能车载芯片空缺。
据蜂驰高芯投资人先容，他们将培植 MCU 研发实验室，从事中国车规级芯片设计研发。

十二、云途半导体 TBD

云途半导体有限公司（简称云途）成立于2020年7月，是一家专注于汽车级芯片的无晶圆厂半导体和集成电路设计公司，致力于供应全面的汽车级芯片组办理方案，为环球智能化出行技能的创新供应保障。

官网：http://ytmicro.com/

查看原文：https://www.dianyuan.com/eestar/article-8333.html

不懂数字电桥，我真的会谢

数字电桥，作为电子丈量领域的主要工具，被广泛运用于阻抗丈量、元件筛选以及电路剖析等领域。
本文将详细先容数字电桥的基本用法，帮助读者快速节制这一实用工具。

首先，我们须要理解数字电桥的基本构成。
数字电桥紧张由桥路、指示器、标准器以及电源等部分组成。
桥路卖力将待测阻抗与标准阻抗进行比较，指示器则显示比较结果，标准器供应已知的标准阻抗值，而电源则为全体装置供应所需的电能。

在利用数字电桥进行丈量时，我们须要按照以下步骤进行：

开机准备：首先，确保数字电桥已精确连接电源，并处于稳定的事情环境中。
打开电源开关，等待仪器自检完成。
设置参数：根据待测阻抗的类型和范围，选择得当的丈量档位和参数。
例如，选择得当的频率、电平以及丈量范围等。
连接待测元件：利用得当的连接线将待测元件与数字电桥连接。
确保连接稳定、可靠，避免引入额外的偏差。
进行丈量：按下丈量键，数字电桥将开始进行比较丈量。
在丈量过程中，把稳不雅观察指示器的变革，以及是否有非常提示。
读取结果：丈量完成后，数字电桥将显示待测阻抗的值。
把稳读取结果的单位，并根据须要进行换算或记录。
关机清理：丈量结束后，关闭电源开关，断开待测元件的连接线。
对数字电桥进行必要的清理和掩护，确保其长期稳定运行。

通过以上步骤，我们可以轻松地利用数字电桥进行阻抗丈量。
在利用过程中，还需把稳以下几点：

确保数字电桥的事情环境干燥、无尘，避免对丈量结果产生滋扰。
在连接待测元件时，把稳保持精确的极性和连接办法，避免引入偏差。
在进行高频丈量时，需把稳防止电磁滋扰和辐射对丈量结果的影响。

总之，节制数字电桥的基本用法对付电子丈量事情至关主要。
通过不断实践和学习，我们可以更加闇练地利用这一工具，提高丈量精度和效率。

查看原文：https://www.dianyuan.com/eestar/article-8438.html

条记13---一种具有短路限定的GaN及驱动、保护的实现

序言

GaN器件的商用为电力变换器技能具有主要的意义，目前650V GaN器件已广泛利用在电源适配、充电器、通信电源等领域，由于具备低导通电阻和高开关频率，能有效地提高电源的功率密度和效率、减小其体积。
目前GaN的发展已实现1200V的高压运用处所，紧张运用于汽车行业及高端行业，其电压等级紧张集中于900V及以下。
只管GaN具有诸多的上风，但其劣势也十分明显，便是其较低的短路电流耐受能力，这也是制约其发展的一个主要成分。
目前已有许多学者就提高GaN的短路电流耐受能力作出了干系研究并取得了相应的研究成果。

目录

1 概述

2 具有电流限定的GaN器件及驱动实现方法

3 实验验证

4 参考文献

1 概述

短路是电源设备常见故障之一。
当短路发生后，如何快速检测出故障，快速关闭电源设备，担保设备安全尤为主要。
为了能准确检测出故障，功率器件须要具备足够的短路耐受韶光，担保在保护电路识别到故障之前能耐受住高耗散功率。
栅极驱动电路必须具有保护方法，保护电路应具有以下特色：快速相应韶光，安全关断设备不受危害，具有高抗噪性以防止误触发。

GaN具有高的功率密度，这对其短路耐受能力有很大的限定，目前650V器件，400V及以下电压测试其短路耐受韶光小于500ns，该韶光太短，无法可靠保护；高速开关（dv/dt>30V/ns）对检测电路的抗噪声哀求更高。
针对上述问题，研究者设计了具有短路电流限定的GaN器件，担保器件具有足够长的短路耐受韶光，将该器件与具有去饱和检测和软关断电路驱动器合营利用，测试证明保护韶光800ns，抗噪声性能dv/dt=100V/ns。

2 具有电流限定的GaN器件及驱动实现方法

发生短路时，高的电压和高的饱和电流使器件瞬间产生非常大的耗散功率，温度快速上升，使器件产生不可逆的破坏。
增加短路耐受韶光（SCWT）的一个可能的办理方案是减少饱和电流以减少耗散功率并减缓温度上升。
GaN器件的正常事情电流远小于其饱和电流，减小短路时的饱和电流是增加短路耐受能力的一种路子。
紧张寻衅是要担保具有低导通电阻、良好的开关性能和可靠性。

短路电流限定（SCCL）是通过沿着GaN栅极的宽度去除2DEG沟道的片段来实现，如图1所示。
可以有效地产生横向电流孔径。
该孔径减小了器件的有效栅极宽度及其饱和电流，同时保持相对较低的导通电阻。
SCCL装置的纵向截面如图1c和图1d所示。
截面AA’沿着电流孔径路径，个中2DEG从源极到漏极是连续的。
在孔径中，2DEG密度和迁移率以及栅极夹断电压与标准器件相同。
截面BB’沿着电流阻断路径，栅极缺少2DEG。
电流阻断块设计适当可有效掌握饱和导通电流，同时担保了低导通电阻。
SCCL在GaN器件栅极实现有两个缘故原由：一是栅极是掌握饱和电流的最有效区域；二是对导通电阻影响小。

根据上述方法制备的器件其导通电阻、短路耐受能力和饱和电流关系如图2所示。

该器件的短路保护硬件实现如图3所示。
该短路电流耐受被调为1.5s的SCWT，导通电阻增加了20%，采取具有快速故障检测电路的栅极驱动器，实现保护能被实现。
栅极驱动器选用Si828x，短路保护通过去饱和检测（DESAT）来实现。
当导通时，DESAT电路监测功率器件的漏极电压：如果漏极电压高于阈值（标称7V），栅极驱动器升高标志（FLT）并触发电源设备的软关闭。
为确保抗噪声性，在漏极和DESAT端子之间增加RC网络。
该网络会引入延迟。
若不引入延迟，DESAT可能会被系统噪声或开关瞬态过程中电容充电和放电引起的漏极电流的自然浪涌缺点触发。

3 实验验证

运用图3中电路进行短路保护测试，测试结果如图4所示。

当GaN完备导通进入故障时，漏极电流达到110A（SCCL孔径设置的饱和电平），同时，VDESAT在510纳秒内上升并达到故障阈值。
此时，故障标志动作，启动软停机程序。
栅极电压缓慢低落，在290ns内达到0V。
由于软关闭，漏极电压仅升至430V，在器件许可最大额定电压650V范围内，没有设备退化或灾害性击穿的风险。
总短路保护相应韶光（TSCP）仅为800ns，确保GaN器件安全，并具有足够的裕度。
TSCP比器件SCWT韶光短2倍。
抗扰度测试达到了100V/ns。

该文对GaN器件的抗短路能力进行了研究，通过在沟道中增加适当的孔（调节宽度、长度等）阻碍电子流利。
采取该方法制备的GaN器件短路耐受能力提升了3倍，导通电阻丢失在可接管范围，并通过实验验证了保护测试，保护相应韶光仅为800ns。
通过该文学习对GaN器件有了新的理解，对GaN的运用有了新的认识。

4 参考文献

[1] Short-Circuit Protection for GaN Power Devices with Integrated Current Limiter and Commercial Gate Driver_ Davide Bisi

查看原文：https://www.dianyuan.com/eestar/article-8436.html

寄生电容（Parasitic Capacitance）

寄生电容（Parasitic Capacitance）

寄生的含义便是本来没有在那个地方设计电容，但由于布线之间存在互容，或者两个相互靠近却绝缘的金属存在互容，就象寄生在布线之间、金属导体之间、金属平面之间，以是叫寄生电容。

寄生电容本身不是电容，根据电容的事理可以知道，电容是由两个极板和绝缘介质构成的，那么寄生电容是无法避免的。
寄生电容一样平常是指电感绕线间、芯片引脚之间、功率半导体引脚之间在高频情形下表现出来的电容特性。

一、寄生电容的紧张表现形式

1.1、半导体功率器件寄生电容

功率半导体的核心是PN结，当N型和P型半导体结合后，在结合面处的两侧形成空间电荷区，也称为耗尽层，当PN结两端的电压变革的时候，PN结的空间电荷区的电荷也发生改变；其余，N区电子和P区空穴由于浓度的差异相互扩散，也会在PN结的两侧产生电荷存储效应，这些成分浸染在一起，在任何半导体功率器件内部，就会产生相应的寄生电容。

二极管寄生电容

1.2、磁性器件寄生电容

变压器寄生电容

共模电感、电感、变压器等磁性器件，在绕线之间会形成分布电容，此电容容量常日为PF级，PF级电容为高频共模电流供应了耦合路径。

1.3、功率器件/磁性器件对参考地平面寄生电容

功率器件对参考地平面寄生电容

1.4、金属体之间的寄生电容

1.4、PCB布线间寄生电容

二、寄生电容的影响剖析

寄生电容无处不在，又很暗藏，且无法通过仪器进行丈量。
故寄生电容的影响就非常难剖析，给EMC问题剖析调试带来巨大寻衅。

2.1、寄生电容改变旗子暗记回流路径

高频电流环路面积是影响辐射发射的主要成分，可控的电流环路面积是担保EMC性能的主要条件。
寄生电容的存在会改变高频电流的回流路径，其环路面积也随之变大，引发严重的EMC问题。

2.2、寄生电容容性耦合串扰

在开关电源EMC问题剖析与调试过程中，创造容性耦合是引发电源端传导骚扰测试不达标的主要缘故原由。
容性耦合每每发生在电位差比较大的两条布线之间，容性耦合会将滤波器的性能降落，乃至旁路掉而失落效。

2.3、寄生电容产生寄生振荡

二极管、MOS管、半导体芯片等功率器件引脚间的寄生电容与线路中电感器件、变压器、磁珠、及PCB Layout布线的寄生电感之间每每会产生寄生振荡。
开关电源产品中寄生振荡是EMI测试不达标的主要缘故原由之一，却很随意马虎被设计工程师所忽略。

在开关电源EMC问题剖析与调试过程中，创造容性耦合是引发电源端传导骚扰测试不达标的主要缘故原由。
容性耦合每每发生在电位差比较大的两条布线之间，容性耦合会将滤波器的性能降落，乃至旁路掉而失落效。

2.4、寄生电容产生偶极子天线

金属导体常常用于电磁滋扰屏蔽，金属导体之间的良好搭接设计是担保实现高质量的屏蔽效果的条件。
而实际构造设计时考虑到金属导体的氧化问题，在金属表面喷涂绝缘漆来避免金属氧化的问题。
喷完绝缘漆的两个金属搭接在一起的时候，不能够良好导通形成等电位体，当高频噪声电流流过个中的一个导体，就会在另个导体上产生感应电动势形成电偶极天线，将噪声辐射出去。

查看原文：https://www.dianyuan.com/eestar/article-8359.html

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