인피니언 테크놀로지스(코리아 대표이사 이승수)는 ARM® 기반의 임베디드 파워(Embedded Power) 브리지 드라이버 제품군을 출시했다. 이들 제품은 이전에 불가능했던 통합 수준을 달성함으로써 다양한 자동차 애플리케이션에서 지능적 모터 제어에 대한 갈수록 높아지는 요구를 충족시킨다.

업계 최초로 인피니언은 ARM® Cortex™-M3 프로세서를 채택한 고성능 마이크로컨트롤러에 비휘발성 메모리, 아날로그 및 혼성신호 주변장치, 통신 인터페이스, MOSFET 게이트 드라이버까지 단일 칩으로 통합하였다. 그럼으로써 임베디드 파워 제품군은 애플리케이션에서 16비트가 차지하는 공간으로 32비트 성능을 제공한다. 임베디드 파워 제품군의 첫 번째 제품들로 3위상(브러쉬리스 DC) 모터에 이용하기 위한 TLE987x 시리즈와 2위상(DC) 모터에 이용하기 위한 TLE986x 시리즈의 샘플을 공급한다.

인피니언은 자사 고유의 자동차 등급 130nm 스마트 파워(Smart Power)제조 기술과 모터 제어 드라이버 분야에서 오랜 동안 축적하고 있는 전문성을 새로운 임베디드 파워 제품군에 결합하였다. 이들 제품은 7mm x 7mm 크기의  표준 QFN 패키지로 제공된다. 이전의 멀티 칩 디자인은 독립적 마이크로컨트롤러, 브리지 드라이버, LIN(Local Interconnect Network) 트랜시버를 필요로 했던 것과 달리, 이제 자동차 시스템 업체들은 최소한의 외부 부품만을 이용해서 모터 제어 디자인을 설계할 수 있게 되었다.

임베디드 파워 제품을 이용하면 부품 수를 현재 대략 150개 이상에서 30개 미만으로 줄일 수 있으므로 모터 제어에 필요한 모든 기능과 연관된 외부 부품을 단 3cm2의 PCB 면적에 집어넣을 수 있다. 그럼으로써 임베디드 파워 제품을 이용하면 이들 전자 장치를 모터에 더 가깝게 탑재할 수 있으므로 진정한 메카트로닉 디자인을 달성할 수 있다.

인피니언 테크놀로지스의 바디 파워 오토모티브 총괄 사업부장인 안드레아스 돌(Andreas Doll) 부사장은  “스마트 모터 제어 애플리케이션은 에너지 효율, 시스템 비용 감소, 편의성 측면의 요구를 충족하고자 다양한 방식의 정교한 모터 제어 기법들을 활용하고 있다. 인피니언은 지능적 모터 제어에 이용하도록 ARM® Cortex™-M3 프로세서를 채택한 자동차 등급 임베디드 파워 제품군을 제공함으로써 바로 이와 같은 설계 과제들을 해결할 수 있도록 한다. 강력한 마이크로컨트롤러, MOSFET 게이트 드라이버, 그리고 필요한 모든 검출, 제어, 구동 기능을 결합한 시스템온칩(system-on-chip) 기법으로서 포괄적인 제품 구성의 임베디드 파워 제품군은 자동차 시스템 업체들이 시스템 비용을 낮추고, 신뢰성을 향상시키고, 시스템 복잡성을 낮출 수 있도록 한다”고 말했다.

TLE987x와 TLE986x 브리지 드라이버의 특징

TLE987x와 TLE986x 시리즈는 둘 다 ARM® Cortex™-M3 프로세서를 채택하고 있다. 이들 시리즈는 주변장치 셋으로서 전류 센서, 연속 근사방식의 10비트 ADC(PWM 제어에 이용하도록 CAPCOM6(capture and compare) 유닛과 동기화), 16비트 타이머를 포함한다. 또한 LIN 트랜시버를 통합함으로써 다수의 범용 I/O를 이용해서 통신할 수 있다. 이들 시리즈는 또 외부 부하로 전력을 공급할 수 있도록 온칩 선형 전압 레귤레이터를 포함한다. 36kB부터 128kB까지 여러 용량대의 플래시 메모리를 제공한다.

또한 이들 제품은 5.4V~28V로 동작한다. 차지 펌프를 통합함으로써 2개 외부적 커패시터만을 이용해서 저전압 동작을 할 수 있으므로 통상적으로 이용되는 전압 부트스트랩 기법과 비교해서 BoM을 크게 줄일 수 있다. 또한 이들 브리지 드라이버 제품은 충전 및 방전 전류를 프로그램할 수 있다. 고유의 전류 경사 제어 기법을 이용해서 다양한 유형의 MOSFET에 대해서 시스템 EMC 동작을 최적화할 수 있다. 이들 제품은 또한 최대 40V에 이르는 부하 덤프 조건을 견딜 수 있으며, 한편으로는 마이크로컨트롤러와 플래시 메모리가 원활하게 동작하기 위한 최저 3.0V까지 확장된 전원 전압 범위로 동작할 수 있다.

TLE987x 시리즈 브리지 드라이버 제품은 연료 펌프, HVAC 블로어, 엔진 냉각 팬, 워터 펌프, 기타 펌프 및 팬을 비롯한 3위상(BLDC) 모터 애플리케이션에 이용하기에 적합하다. LIN을 이용해서 어드레싱하거나 PWM으로 제어되는 센서-리스 또는 센서 기반(FOC(field-oriented control) 포함) BLDC 모터 애플리케이션에 이용할 수 있다. 이들 제품에 통합하고 있는 LIN 트랜시버는 LIN 2.2와 호환 가능하며 IBEE-Zwickau와 C&S Group으로부터 승인을 취득하였다. TLE987x 시리즈는 6개의 완벽하게 통합적인 NFET 드라이버를 포함함으로써 6개의 외부적 전력 NFET을 통해서 3위상 모터를 구동할 수 있다.

TLE986x 시리즈는 4개 NFET 드라이버를 통합함으로써 2위상 DC 모터를 구동하기에 적합하다. TLE986x 시리즈는 선루프, 전동 윈도우 리프트, NFET H-브리지를 통한 기타 스마트 모터 제어에 이용하기에 적합하다.

새로운 임베디드 파워 제품군을 출시함으로써 인피니언은 이제 로우엔드 릴레이 모터 제어에서부터 MOSFET을 통한 하이엔드 모터 제어에 이르기까지 모든 수준의 애플리케이션을 지원하게 되었다.

임베디드 파워 브리지 드라이버를 이용한 설계 지원

인피니언과 써드파티 파트너 업체들이 ARM® Cortex™-M3 기반 임베디드 파워 브리지 드라이버 제품군에 이용하도록 포괄적인 개발 툴 체인을 제공한다. 이들 툴 체인은 컴파일러, 디버거, 평가 보드, LIN 저수준 드라이버, 구성가능 툴, 모터 제어에 이용하기 위한 소프트웨어 코드 예 등을 포함한다. 또한 인피니언은 설계를 돕기 위한 스타터 키트를 제공한다.

공급

TLE987x와 TLE986x 브리지 드라이버 제품은 공간 절약적인 VQFN-48 패키지로 현재 엔지니어링 샘플을 공급하며, 양산은 2015년 1분기에 시작할 예정이다. 이들 시리즈는 시스템 클록(24MHz 또는 40MHz)과 플래시 크기가 각기 다른 다양한 구성의 제품들을 포함한다.

추가 정보

새로운 임베디드 파워 제품에 관한 더 자세한 내용은 www.infineon.com/embeddedpower에서 볼 수 있다.