隨著汽車電動化和智能化不斷的發(fā)展，汽車車身控制模塊需要對包括門鎖、車窗、各種傳感器、內(nèi)飾和外飾照明、雨刮器和轉(zhuǎn)向燈等控制信號及時(shí)檢測。

在實(shí)際應(yīng)用中，需要檢測的數(shù)量有幾十甚至上百個(gè)。針對該應(yīng)用，帝奧微推出國內(nèi)首款車規(guī)級多路開關(guān)檢測接口(Multiple Switch Detection Interface)產(chǎn)品DIA74124，可滿足汽車和工業(yè)應(yīng)用中的多檔位模擬開關(guān)和數(shù)字開關(guān)的檢測，實(shí)現(xiàn)集成化且靈活的多開關(guān)檢測解決方案。

01.典型應(yīng)用

DIA74124是一款24通道MSDI器件，器件內(nèi)置一個(gè)10位ADC和一個(gè)比較器，集成可配置6個(gè)檔位的濕性電流功能，支持連續(xù)模式和輪詢模式檢測；內(nèi)置電源自檢、過壓欠壓報(bào)警、過溫報(bào)警等功能，器件支持SPI數(shù)字接口。24通道輸入信號均可承受-24V到40V的電壓范圍。器件采用TSSOP-38引腳封裝，符合AEC-Q100規(guī)范，適用于汽車標(biāo)準(zhǔn)的Grade1溫度范圍(-40°C至125°C)。

DIA74124可監(jiān)控多達(dá) 24 路開關(guān)信號輸入，其中 10 路輸入可以配置用于接地或接電池的開關(guān)(IN0-IN9)。工作電壓范圍4.5V到36V。

圖2：DIA74124產(chǎn)品內(nèi)部框圖

02.產(chǎn)品優(yōu)勢

1.)節(jié)省系統(tǒng)PCB尺寸50%以上

DIA74124單芯片集成了濕性電流、ADC和比較器、多路復(fù)用開關(guān)，內(nèi)置ESD保護(hù)等功能。多路開關(guān)信號檢測電路外部分立元件器數(shù)量少。分立方案和MSDI方案對比如下：

圖3：使用3個(gè)8:1復(fù)用開關(guān)方案

圖4：使用MSDI方案

相比于分立方案，實(shí)現(xiàn)24通道開關(guān)信號檢測方案優(yōu)勢如下：

2.)幾十微安功耗輪詢檢測模式

DIA74124支持兩種檢測模式：連續(xù)模式和輪詢模式。

在連續(xù)模式下，每個(gè)使能通道的濕性電流持續(xù)施加，如圖5所示。而在輪詢模式下，濕性電流施加于檢測通道的時(shí)間可配置 64μs~2048μs 共13個(gè)檔位，如圖6所示。在連續(xù)或輪詢模式下，當(dāng)檢測端口狀態(tài)有變化時(shí)，DIA74124會根據(jù)用戶設(shè)置產(chǎn)生中斷，并上報(bào)給MCU。

由于DIA74124具備靈活的通道檢測和報(bào)警功能，極大釋放了MCU在通道輪詢檢測方面的資源，支持將MCU配置為休眠狀態(tài)。同時(shí)，芯片輪詢模式下工作電流為幾十微安，配合MCU的休眠模式可以達(dá)到系統(tǒng)級低功耗的效果。

圖5：連續(xù)工作模式

圖6：輪詢工作模式

3.)支持濕性電流

DIA74124每路輸入可配置6個(gè)檔位的濕性電流：（0mA、1mA、2mA、5mA、10mA 和15mA）。使用較大檔位的濕性電流能在開關(guān)接觸點(diǎn)閉合瞬間，形成微弱電火花，燒蝕接觸表面的氧化層和雜質(zhì)，避免發(fā)生機(jī)械接觸點(diǎn)閉合時(shí)開路。

內(nèi)置濕性電流源具有較高精度，隨電源電壓波動變化小，可以更靈活和精確的檢測外部開關(guān)狀態(tài)，特別是多檔位模擬開關(guān)的狀態(tài)。內(nèi)置濕性電流，節(jié)省了外圍分立器件電路，使得開發(fā)人員的電路設(shè)計(jì)和調(diào)試更簡單。

圖7：濕性電流，ADC和比較器功能

4.)內(nèi)置ADC和比較器

DIA74124內(nèi)置一個(gè)10-bit ADC轉(zhuǎn)換器和一個(gè)比較器。ADC用于模擬開關(guān)信號檢測，每一路可以在ADC滿量程范圍內(nèi)根據(jù)應(yīng)用設(shè)置2-5個(gè)檢測閾值。比較器用于數(shù)字開關(guān)信號檢測，可以設(shè)置4個(gè)檢測閾值。每個(gè)通道根據(jù)應(yīng)用都可配置為ADC或比較器檢測方式。ADC也可用于系統(tǒng)電路中電源電壓回采或者傳感器模擬信號采樣測量。

ADC或比較器檢測模式，均可將檢測值或與閾值比較后的高、低狀態(tài)分別存于指定寄存器，以便MCU通過SPI接口讀取。

5.)檢測口可承受高壓和負(fù)壓

DIA74124工作電壓范圍為4.5V到36V，可以直接從車上12V供電。考慮汽車在12V電源跳變的復(fù)雜工況及需要滿足ISO16750測試，DIA74124的24通道可承受-24V到40V的電壓范圍，輸入信號通路上無需使用更多的防反和分壓器件。器件還支持OTP，OVP，UVP保護(hù)功能。

6.)SPI接口和中斷功能

DIA74124支持最高4MHz SPI接口。加上中斷管腳和復(fù)位管腳，器件和MCU的通訊僅需要使用6個(gè)GPIO，大大減少了MCU的管腳使用數(shù)量。

器件配合中斷喚醒MCU功能，能實(shí)現(xiàn)更低功耗的整體系統(tǒng)方案。

信號檢測中，在第一次檢測循環(huán)結(jié)束后產(chǎn)生第一個(gè)中斷信號，在隨后的檢測周期中，開關(guān)狀態(tài)變化、電源過壓、欠壓、芯片過溫等均可被靈活設(shè)置為中斷源，MCU可實(shí)時(shí)讀取以上中斷源的狀態(tài)。

03.主要功能特性

?符合AEC-Q100規(guī)范

?供電電壓范圍：4.5-36V

?24通道輸入信號可承受-24V到40V的電壓范圍

?可配置6檔位濕性電流（0mA、1mA、2mA、5mA、10mA 和 15mA）

?支持連續(xù)工作模式和輪詢工作模式

?器件內(nèi)置10 bitADC和比較器

?支持4MHz的SPI通信接口

?輪詢模式下工作電流幾十微安

?封裝尺寸: TSSOP-38

高性能模擬開關(guān)和IO擴(kuò)展器件作為帝奧微信號鏈的“硬核”產(chǎn)品之一，經(jīng)過不斷的技術(shù)升級與突破，產(chǎn)品眾多，性能優(yōu)越，國內(nèi)市占率第一。目前已經(jīng)量產(chǎn)的產(chǎn)品包含通用模擬開關(guān)、高速M(fèi)IPI開關(guān)、高速USB開關(guān)、高保真音頻開關(guān)等。DIA74124已經(jīng)正式送樣，廣泛應(yīng)用于汽車BCM/ZCU/BMS等產(chǎn)品上多路信號檢測，也可應(yīng)用于工業(yè)IO模塊等產(chǎn)品。更多產(chǎn)品信息請關(guān)注帝奧微公眾號。

帝奧微（688381.SH）

江蘇帝奧微電子股份有限公司是一家專注于從事高性能模擬芯片的研發(fā)、設(shè)計(jì)和銷售的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)，核心管理團(tuán)隊(duì)來自于仙童半導(dǎo)體（Fairchild Semiconductor），均擁有超過十五年以上的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。

帝奧微產(chǎn)品主要分為信號鏈模擬芯片和電源管理模擬芯片兩大系列，主要應(yīng)用于汽車電子、消費(fèi)電子、通訊設(shè)備、工業(yè)以及醫(yī)療器械等領(lǐng)域。憑借優(yōu)異的技術(shù)實(shí)力、產(chǎn)品性能和客戶服務(wù)能力，公司產(chǎn)品已進(jìn)入眾多知名終端客戶的供應(yīng)鏈體系，如比亞迪、OPPO、小米、VIVO、Qualcomm、Google、Samsung等。

帝奧微獲得多項(xiàng)政府資質(zhì)和行業(yè)獎(jiǎng)項(xiàng)，包括國家級專精特新“小巨人”企業(yè)、國家高新技術(shù)企業(yè)、國家知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢企業(yè)、江蘇省工程技術(shù)研究中心、江蘇省民營科技企業(yè)、2024中國IC設(shè)計(jì)TOP10模擬芯片公司、2024年度卓越影響力IC設(shè)計(jì)企業(yè)獎(jiǎng)、2024年度硬核汽車芯片獎(jiǎng)、全球電子成就獎(jiǎng)之2024年度杰出創(chuàng)新企業(yè)、2024年度電源管理/電壓轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品—DIA82901等。