圣邦微電子推出車規級多路開關檢測接口（MSDI）芯片 SGMCD1020Q，為車身控制模塊帶來全新解決方案。該芯片具備卓越的多通道檢測能力，可精確監測多達 22 個通道的開關狀態，涵蓋 14 路接地開關和 8 路可編程開關（可靈活配置為接地開關或電池開關）。憑借其串行外設接口（SPI），SGMCD1020Q 能夠將開關狀態信息高效傳輸至微處理器單元（MCU），確保系統及時響應。此外，芯片內置 22 選 1 模擬多路復用器，可將緩沖后的選定輸入模擬信號輸出到 AMUX 引腳，供 MCU 進一步讀取與處理，全方位滿足汽車電子系統對開關檢測的高性能需求。

SGMCD1020Q 具備三種靈活的操作模式：正常模式（Normal Mode）、低功耗模式（Low-Power Mode）和輪詢模式（Polling Mode）。在正常模式下，器件可被編程，并在檢測到開關狀態變化時，為開關觸點提供精準的上拉或下拉濕電流；低功耗模式則通過關閉自身大部分電路，實現超低功耗運行，其典型待機電流極低，非常適用對睡眠電流有嚴格要求的汽車和工業場景，能夠顯著降低系統能耗；輪詢模式則會按照預設周期對輸入引腳進行檢測，快速判定開關狀態相較于正常模式是否發生變化，為系統提供了高效且靈活的檢測方式。

SGMCD1020Q 符合 AEC-Q100 標準，適用于汽車應用。芯片采用符合環保理念的 TQFN-5×5-32GL綠色封裝，工作溫度范圍在 -40℃ 至 +125℃。

圖 1 SGMCD1020Q 典型應用電路

圖 2 SGMCD1020Q 功能框圖

SGMCD1020Q 典型特性

符合汽車可靠性標準 AEC-Q100 Grade 1；

支持 12V 汽車系統，具有欠壓和過壓警告功能；

全參數運行電壓：6V ≤ VBATP≤ 28V；

全功能運行電壓：6V ≤ VBATP≤ 36V；

SGx, SPx 開關輸入電壓范圍：-1V 至 36V；

典型待機電流：IBATP= 70μA，IVDDQ= 4.4μA；

支持三種工作模式：正常模式、低功耗模式和輪詢模式；

14 路接地開關，8 路可編程開關(接地開關或電池開關)；

4 種可配置的濕電流設置：2mA，8mA，12mA，16mA；

可選擇開關狀態改變的喚醒功能；

開關狀態改變時主動產生中斷（INT_B）；

使用 3.3V/5.0V SPI 協議可直接與 MCU 連接；

采用符合環保理念的 TQFN-5×5-32GL綠色封裝。

SGMCD1020Q 產品優勢

在汽車電子系統中，車身控制模塊（BCM）是用于管控各類車身功能的核心部件。與傳統開關接口分立檢測方案相比，SGMCD1020Q 憑借其高度集成化的設計、超低功耗特性、豐富的檢測功能、便捷的通信接口以及卓越的可靠性，為 BCM 帶來全方位的性能提升。它不僅能優化汽車電子系統整體性能，還能顯著降低系統成本，同時大幅提升系統的穩定性和可靠性，為汽車電子系統的設計與應用提供了更優的解決方案。

一、高度集成，節省空間與成本

SGMCD1020Q 將 22 通道開關檢測接口和 22 選 1 模擬多路復用器集成于一體，能夠同時檢測多個開關狀態并處理模擬輸入信號。與傳統分立方案相比，該芯片顯著減少了所需外部元件數量，如電阻、電容和二極管等。這種高度集成設計不僅降低了 MCU 資源占用，還大幅減少了電路板空間，降低了元件采購和生產成本，同時簡化了設計流程，提升了系統可靠性。

圖 3 開關接口分立檢測方案

二、低功耗模式，助力節能降耗

SGMCD1020Q 具備低功耗模式，典型待機電流 IBATP僅 70μA，IVDDQ為 4.4μA。這一特性使其在汽車等對低睡眠狀態電流有嚴格要求的應用場景中表現出色，能夠顯著降低系統功耗，有效延長汽車電池使用時間，提升汽車電氣系統的整體效率。傳統分立檢測方案則難以實現如此低的功耗水平。

三、高可靠性，保障系統穩定運行

SGMCD1020Q 具備多種保護和故障檢測機制，涵蓋欠壓、過壓、過熱保護以及 SPI 通信錯誤檢測等功能。在汽車復雜多變的電氣環境中，這些機制能有效應對各種異常情況，確保系統穩定運行，顯著降低故障發生概率。此外，該器件在接地偏移、短路等異常條件下仍能保持正常工作，展現出了卓越的可靠性，相較傳統分立檢測方案表現更為出色。

四、功能豐富，提升檢測靈活性

SGMCD1020Q 通過軟件配置即可靈活適應多樣化的開關檢測需求，當需要增加新的開關功能或擴展系統功能時，僅需進行軟件升級和少量硬件調整，即可快速實現功能升級，無需像分立方案那樣重新設計和布局大量電路，極大地提升了系統的可擴展性和靈活性。其主要功能如下：

可編程四檔位高精度濕電流：提供 2mA、8mA、12mA 和 16mA 四個檔位的濕電流，可根據不同檢測需求靈活配置。小電流適用于模擬開關狀態檢測，有利于 ADC 在滿量程范圍內實現更精細的分辨；大電流則可有效去除機械開關觸點氧化效果，同時具備更強的外部電容電流拉灌能力，顯著縮短響應時間。

可編程濕電流持續時間：支持連續或脈沖模式，可根據具體應用場景靈活配置濕電流的持續時間，以適應不同的開關檢測需求。

可編程輪詢周期：在輪詢模式下，輪詢周期可在 3ms 至 128ms 范圍內靈活配置，共提供 16 個檔位，滿足不同檢測頻率的需求。

可選擇喚醒功能：當開關狀態發生變化，可主動向 MCU 發出通知，提高系統響應速度和實時性，確保快速響應開關操作。

高效穩定通信：支持 3.3V/5.0V SPI 協議，可直接與 MCU 進行通信，確保數據傳輸的高效性和穩定性，進一步優化系統性能。

圖 4 連續/脈沖濕電流配置

圖 5 低功耗模式下的典型時序圖

SGMCD1020Q 憑借其高度集成、低功耗、高可靠性以及功能豐富的特性，完美契合了現代汽車電子系統對開關檢測接口的嚴格要求，為車身控制模塊（BCM）提供了一種高效、節能、可靠的解決方案，將有力推動汽車電子系統的發展和升級，為汽車制造商和用戶帶來更加優質的產品體驗。

關于圣邦微電子

圣邦微電子（北京）股份有限公司（股票代碼 300661）專注于高性能、高品質模擬集成電路的研發和銷售。產品覆蓋信號鏈和電源管理兩大領域，擁有 32 大類 5200 余款可供銷售型號，全部自主研發，廣泛應用于工業、汽車電子、通信設備、消費類電子和醫療儀器等領域，以及物聯網、新能源和人工智能等新興市場。