ST, 보드 공간 70% 절약…통합 고전압 전력단 및 공간 효율적 평가보드 출시

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ST, 보드 공간 70% 절약…통합 고전압 전력단 및 공간 효율적 평가보드 출시

디지털데일리 발행일 2024-10-14 09:59:14

김문기 기자

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ST, 보드 공간 70% 절약…통합 고전압 전력단 및 공간 효율적 평가보드 출시

[디지털데일리 김문기 기자] ST마이크로일렉트로닉스(지사장 박준식)는 유연한 제어 전략을 지원하는 즉시 사용 가능한 평가 보드와 함께 3상 드라이버 PWD5T60를 출시했다고 14일 발표했다.

최대 500V 애플리케이션에 적합한 PWD5T60은 RDS(ON)이 1.38Ω에 불과한 6개의 전력 MOSFET과 게이트 드라이버를 통합하면서 탁월한 면적 대비 에너지 밀도를 달성할 수 있다. 제로드롭(Zero-Drop) 부트스트랩 다이오드도 내장돼 필요한 외부 부품 수를 최소화함으로써, 개별 부품으로 구현된 동급 드라이버 보드 면적의 30% 만으로 회로를 완성한다.

또한 하이 사이드 및 로우 사이드 MOSFET의 전파 지연을 긴밀하게 매칭하면서, 사이클 왜곡을 최소화하고 유연성을 극대화해 최적의 응답 성능과 에너지 효율을 달성하도록 동작 주파수를 설정할 수 있다.

이와 함께 출시된 EVLPWD-FAN-PUMP 평가 보드는 최대 100W 프로젝트에서 이 드라이버가 제공하는 이점을 개발자가 신속하게 탐색하도록 지원한다. 이 보드는 PWD5T60과 STM32G0 마이크로컨트롤러(MCU)를 결합한 제품이며, 영구자석 동기식 모터(Permanent Magnet Synchronous Motor: PMSM) 및 브러시리스 DC(Brushless DC: BLDC) 모터의 FOC(Field-Oriented Control) 또는 6단계 제어를 처리할 수 있다.

이 보드는 구성 가능한 단일 또는 3개의 션트 감지 기능과 PWD5T60의 고집적 기능을 활용해 원형의 소형 폼팩터로 구현됐으며, 팬 및 펌프 애플리케이션에 최적화되었다. 또한 이 애플리케이션에 필요한 12V 및 3.3V 공급 전압을 생성하는 전원공급단을 갖추고 있으며 입력단에는 완전한 AC 라인 필터도 제공된다.

온보드 버스 전압 감지 기능을 갖춘 EVLPWD-FAN-PUMP 보드는PWD5T60의 안전 설계를 활용할 수 있도록 지원하며, 이러한 설계는 위험하거나 효율이 낮은 조건에서 동작하지 않도록 각 부트스트랩 섹션에 저전압차단(Undervoltage Lockout: UVLO) 기능을 제공한다. 견고성을 위해 설계된 PWD5T60은 인터로킹(Interlocking) 및 사전 프로그래밍된 기본 데드타임과 함께 교차 전도 방지 기능도 갖추고 있어 슛스루(Shoot Through) 전류에 대한 오류방지(Failsafe)를 보장한다. 이외에 매립형(Below-Ground) 설계로 탁월한 견고성을 제공함으로써 완벽한 성능을 보장한다.

PWD5T60은 스마트 셧다운 기능도 있어 비교기를 이용해 빠르게 과전류를 방지한다. 오류가 감지되면, 출력을 즉시 턴오프하고 이후 커패시터와 풀업 저항(Pull-Up Resistor) 옵션을 전용 핀에 연결해 출력 비활성화 지속시간을 프로그래밍한다. 턴오프 응답이 이러한 구성요소의 영향을 받지 않기 때문에, 제품 개발자는 항상 즉각적인 턴오프를 보장하면서도 오류가 해결될 때까지 지속시간을 최적화할 수 있다.

이 드라이버는 9V에서 20V의 넓은 입력 공급 전압 범위로 최적의 유연성을 제공하는 것은 물론, 3.3V까지의 CMOS/TTL 호환 로직 입력으로 호스트 컨트롤러와 간편하게 인터페이스한다.

PWD5T60은 높이가 0.95mm에 불과한 소형 12mm x 12mm VFQFPN 패키지로 제공되며, 현재 양산 중이다. 가격은 1,000개 구매 시 3.28달러이다.

EVLPWD-FAN-PUMP 평가 보드는 현재 eSTore에서 102달러의 저렴한 가격으로 구매할 수 있다. 이 보드는 플러그앤플레이(Plug-and-Play) 편의성과 함께 st.com에서 무료 제공되는 X-CUBE-MCSDK 모터 제어 소프트웨어 개발 키트의 FOC 및 6단계 제어 펌웨어를 활용할 수 있다.