帝奥微车规级多路开关检测接口产品介绍

随着汽车电动化和智能化不断的发展，汽车车身控制模块需要对包括门锁、车窗、各种传感器、内饰和外饰照明、雨刮器和转向灯等控制信号及时检测。

在实际应用中，需要检测的数量有几十甚至上百个。针对该应用，帝奥微推出国内首款车规级多路开关检测接口(Multiple Switch Detection Interface)产品DIA74124，可满足汽车和工业应用中的多档位模拟开关和数字开关的检测，实现集成化且灵活的多开关检测解决方案。

01.典型应用

DIA74124是一款24通道MSDI器件，器件内置一个10位ADC和一个比较器，集成可配置6个档位的湿性电流功能，支持连续模式和轮询模式检测；内置电源自检、过压欠压报警、过温报警等功能，器件支持SPI数字接口。24通道输入信号均可承受-24V到40V的电压范围。器件采用TSSOP-38引脚封装，符合AEC-Q100规范，适用于汽车标准的Grade1温度范围(-40°C至125°C)。

DIA74124可监控多达 24 路开关信号输入，其中 10 路输入可以配置用于接地或接电池的开关(IN0-IN9)。工作电压范围4.5V到36V。

图2：DIA74124产品内部框图

02.产品优势

1.)节省系统PCB尺寸50%以上

DIA74124单芯片集成了湿性电流、ADC和比较器、多路复用开关，内置ESD保护等功能。多路开关信号检测电路外部分立元件器数量少。分立方案和MSDI方案对比如下：

图3：使用3个8:1复用开关方案

图4：使用MSDI方案

相比于分立方案，实现24通道开关信号检测方案优势如下：

2.)几十微安功耗轮询检测模式

DIA74124支持两种检测模式：连续模式和轮询模式。

在连续模式下，每个使能通道的湿性电流持续施加，如图5所示。而在轮询模式下，湿性电流施加于检测通道的时间可配置 64μs~2048μs 共13个档位，如图6所示。在连续或轮询模式下，当检测端口状态有变化时，DIA74124会根据用户设置产生中断，并上报给MCU。

由于DIA74124具备灵活的通道检测和报警功能，极大释放了MCU在通道轮询检测方面的资源，支持将MCU配置为休眠状态。同时，芯片轮询模式下工作电流为几十微安，配合MCU的休眠模式可以达到系统级低功耗的效果。

图5：连续工作模式

图6：轮询工作模式

3.)支持湿性电流

DIA74124每路输入可配置6个档位的湿性电流：（0mA、1mA、2mA、5mA、10mA 和15mA）。使用较大档位的湿性电流能在开关接触点闭合瞬间，形成微弱电火花，烧蚀接触表面的氧化层和杂质，避免发生机械接触点闭合时开路。

内置湿性电流源具有较高精度，随电源电压波动变化小，可以更灵活和精确的检测外部开关状态，特别是多档位模拟开关的状态。内置湿性电流，节省了外围分立器件电路，使得开发人员的电路设计和调试更简单。

图7：湿性电流，ADC和比较器功能

4.)内置ADC和比较器

DIA74124内置一个10-bit ADC转换器和一个比较器。ADC用于模拟开关信号检测，每一路可以在ADC满量程范围内根据应用设置2-5个检测阈值。比较器用于数字开关信号检测，可以设置4个检测阈值。每个通道根据应用都可配置为ADC或比较器检测方式。ADC也可用于系统电路中电源电压回采或者传感器模拟信号采样测量。

ADC或比较器检测模式，均可将检测值或与阈值比较后的高、低状态分别存于指定寄存器，以便MCU通过SPI接口读取。

5.)检测口可承受高压和负压

DIA74124工作电压范围为4.5V到36V，可以直接从车上12V供电。考虑汽车在12V电源跳变的复杂工况及需要满足ISO16750测试，DIA74124的24通道可承受-24V到40V的电压范围，输入信号通路上无需使用更多的防反和分压器件。器件还支持OTP，OVP，UVP保护功能。

6.)SPI接口和中断功能

DIA74124支持最高4MHz SPI接口。加上中断管脚和复位管脚，器件和MCU的通讯仅需要使用6个GPIO，大大减少了MCU的管脚使用数量。

器件配合中断唤醒MCU功能，能实现更低功耗的整体系统方案。

信号检测中，在第一次检测循环结束后产生第一个中断信号，在随后的检测周期中，开关状态变化、电源过压、欠压、芯片过温等均可被灵活设置为中断源，MCU可实时读取以上中断源的状态。

03.主要功能特性

•符合AEC-Q100规范

•供电电压范围：4.5-36V

•24通道输入信号可承受-24V到40V的电压范围

•可配置6档位湿性电流（0mA、1mA、2mA、5mA、10mA 和 15mA）

•支持连续工作模式和轮询工作模式

•器件内置10 bitADC和比较器

•支持4MHz的SPI通信接口

•轮询模式下工作电流几十微安

•封装尺寸: TSSOP-38

高性能模拟开关和IO扩展器件作为帝奥微信号链的“硬核”产品之一，经过不断的技术升级与突破，产品众多，性能优越，国内市占率第一。目前已经量产的产品包含通用模拟开关、高速MIPI开关、高速USB开关、高保真音频开关等。DIA74124已经正式送样，广泛应用于汽车BCM/ZCU/BMS等产品上多路信号检测，也可应用于工业IO模块等产品。更多产品信息请关注帝奥微公众号。

帝奥微（688381.SH）

江苏帝奥微电子股份有限公司是一家专注于从事高性能模拟芯片的研发、设计和销售的集成电路设计企业，核心管理团队来自于仙童半导体（Fairchild Semiconductor），均拥有超过十五年以上的从业经验。

帝奥微产品主要分为信号链模拟芯片和电源管理模拟芯片两大系列，主要应用于汽车电子、消费电子、通讯设备、工业以及医疗器械等领域。凭借优异的技术实力、产品性能和客户服务能力，公司产品已进入众多知名终端客户的供应链体系，如比亚迪、OPPO、小米、VIVO、Qualcomm、Google、Samsung等。

帝奥微获得多项政府资质和行业奖项，包括国家级专精特新“小巨人”企业、国家高新技术企业、国家知识产权优势企业、江苏省工程技术研究中心、江苏省民营科技企业、2024中国IC设计TOP10模拟芯片公司、2024年度卓越影响力IC设计企业奖、2024年度硬核汽车芯片奖、全球电子成就奖之2024年度杰出创新企业、2024年度电源管理/电压转换器产品—DIA82901等。