PWM高周波過渡の難題を克服!NOVOSENSE、車載グレード電流検出アンプNSCSA240-Q1シリーズを発表

2025/11/21

NOVOSENSEは自動車の高圧PWMシステム向けソリューションとして、新型車載グレード双方向電流検出アンプNSCSA240-Q1シリーズを発表しました。本シリーズはPWMシステムにおける高周波過渡の難題を克服し、自動車電動パワーステアリング(EPS)やモータードライバーなどのアプリケーションに対し、AEC-Q100車載グレードの信頼性基準を満たす信頼性の高い電流モニタリングソリューションを提供します。

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PWMシステム(パルス幅変調システム:Pulse Width Modulation)はモータードライバーに広く応用されています。特に車体安定制御(ESC)、自動車電動パワーステアリング(EPS)などの安全に不可欠なシステムでは、電流の「オン」と「オフ」を高速で切り替えることにより、モーター回転速度とトルクを正確に制御します。自動車の電動化とインテリジェント化が加速度的に浸透するにつれ、高精度な電流検出は電動パワーステアリングやモーター制御などの基幹システムにおいて核となる要求事項となっています。PWMシステムは高周波スイッチングによって引き起こされるコモンモード電圧の激しい変動により、一般的なアンプでは出力信号がゆがみやすいこと、微弱な電流信号を広い温度範囲(-40℃~125°C)で±0.1%の測定精度で維持する必要があること、システム小型化のトレンドにより限られた面積内でデュアルチャネルの独立検出を実現する必要があることなど、一連の課題に直面しています。そのため、安全な運転のためには高圧過渡を克服し、高まる精度要求を満たし、空間的な制約を解決するセンサー性能が喫緊に必要とされています。

 

NSCSA240-Q1シリーズは強化型PWM抑制技術を搭載し、双方向電流検出に対応。過渡耐性、車載グレードの高精度、柔軟な適応性などの特性を兼ね備えています。本シリーズは-4V~80Vの超ワイドなコモンモード入力範囲、±5μVの代表入力オフセット電圧、および135dBの直流コモンモード除去比(CMRR)を誇り、PWMシステムの過渡という難題に効果的に対処し、自動車の複数のコア領域に高信頼性の電流監視ソリューションを提供します。例えば、シャシー制御においては、EPSや電動パーキングブレーキ(EPB)などの電流クローズドループ制御システムを効果的にサポートします。動力システムにおいては、OBC(車載充電器)やDCDCパワーモジュールなどの電流モニタリングに適しています。車体電子制御に関しては、NSCSA240-Q1はインテリジェントヘッドライト調光やシート/サンルーフのモータードライバー制御においても重要な役割を果たします。


過渡耐性:高圧PWM環境に対応し、安定かつ高信頼な信号

 

PWMシステムでは、高周波スイッチングによって引き起こされるコモンモード電圧の激しい変動により、従来の汎用アンプは出力信号がゆがみがちでした。NSCSA240-Q1シリーズは90dB@50kHzの交流コモンモード除去比(AC CMRR)により、ΔV/Δt過渡を効果的に抑制します。同時に、独自のPWM過渡減衰設計により、出力信号の変動を80%低減することが可能で、80Vのコモンモード電圧過渡変動条件下において、回復時間は10μs未満です。さらに、450kHz600kHzの帯域幅(ゲインに応じて変化)は高速過電流保護をサポートするとともに、低周波PWM信号を正確に捕捉することを可能にし、自動車電動パワーステアリング、モータードライバーなどのアプリケーションに対し、強力な干渉抑制能力と信号安定性を提供します。超ワイドな-4V80Vのコモンモード入力範囲を誇るNSCSA240-Q1シリーズは、広いダイナミックレンジと高いロバスト性を実現。12V24V48Vなどの異なる車載電気アーキテクチャと互換性を持ち、システムが安定して動作し、あらゆる電気環境に効果的に対応できることを保証します。同時に、本製品は±2000VESD保護(HBM/CDM)も提供。システムを外部の電気的干渉から保護することで、システムの安定性に強力なサポートをもたらします。

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NSCSA240-Q1シリーズアプリケーションブロックダイアグラム

車載グレード標準:±5μV超高精度、微弱な電流変動を正確に監視

 

カーエレクトロニクス環境において電流検出精度への要求が一段と高まる中、NSCSA240-Q1シリーズは卓越した測定安定性を示しています。その入力オフセット電圧の代表値はわずか±5μV、最大オフセットも±25μVに抑えられており、広い温度範囲(-40125)内で±0.1%の測定精度を実現しています。NSCSA240-Q1シリーズは0.05%の代表ゲイン誤差を兼ね備えており、過酷な環境下でも高い信頼性を示しています。本製品はAEC-Q100認証を取得しており、厳格な車載標準を満たすことで、複雑な車載環境における長期的な安定動作を保証します。

 

柔軟な対応:多様なパッケージ形式、設計ニーズに適合

 

カーエレクトロニクスシステムが小型化と集積化の方向に発展するにつれて、NSCSA240-Q1シリーズは設計において空間最適化のニーズを十分に考慮しています。本製品は20V/V50V/V100V/V200V/V4段階のゲインオプションを提供。10mΩ0.1mΩのシャント抵抗に幅広く対応することで、柔軟な電流検出を実現します。さらに、本シリーズは4.9mm×3.91mm SOIC83mm×4.4mm TSSOP82種類のパッケージ形式をサポート。空間が限られたモーターコントローラーPCBレイアウトにも柔軟に組み込むことができ、設計者による限られた空間内でのシステム最適化を支援します。

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NSCSA240-Q1シリーズパッケージ