리니어 테크놀로지 코리아(대표 홍사곽)는 48 V/12 V 자동차용 듀얼 배터리 시스템에 이상적인 100 V/30 V 양방향 2상 동기식 벅 또는 부스트 컨트롤러 신제품(LTC3871)을 출시했다. 현재 12 V 자동차용 시스템은 차량내 전자기기 사용이 늘어남에 따라 전력 수요가 점점 증가하면서 3 kW의 전력 한계치에 육박하고 있는 상태다. 새롭게 등장한 LV148 표준은 기존 12 V 시스템에 2차 48 V 버스를 결합하고 있다.

이 48 V 레일은 48 V와 12 V 배터리가 결합된 전원으로부터 최대 10 kW의 가용 에너지를 제공하기 위해 벨트 스타터 제너레이터(Belt Starter Generator, BSG)나 통합 스타터 제너레이터(Integrated Starter Generator, ISG), 48 V 리튬이온 배터리, 그리고 양방항 DC/DC 컨버터를 통합하고 있다. 자동차 제조회사들이 갈수록 더 엄격해지고 있는 이산화탄소 배출 허용 기준을 만족하기 위해 노력하고 있는 상황에서, 이 기술은 전통적인 내연기관 자동차 외에 하이브리드 전기차, 마일드 하이브리드 자동차에도 활용될 수 있다.

리니어 테크놀로지의 전력관리 제품을 총괄하는 돈 파우러스(Don Paulus) 부사장은 “자동차에서 48 V로 동작하는 전기 시스템들이 와이어 하네스의 무게와 전력 손실을 줄이면서 가용 에너지를 증가시키는데 핵심적인 역할을 하게 될 것”이라며, “이 추가적인 에너지 역량이 자동차에 새로운 기술을 도입할 수 있는 길을 터줌으로써 차량의 성능은 떨어트리지 않으면서 안전성과 효율성을 더욱 높일 수 있게 할 것”이라고 말했다.

LTC3871은 12 V와 48 V 간의 양방향 DC/DC 제어 및 배터리 충전 기능을 제공한다. 신제품은 48 V 버스에서 12 V 버스로는 벅 모드로, 12 V에서 48 V로는 부스트 모드로 동작한다. 각각의 모드는 적용되는 제어 신호에 따라 온디맨드 방식으로 설정된다. 고전류 애플리케이션(최대 250 A)을 위한 입력 및 출력 필터링 요구를 최소화하도록, 최대 12개의 위상까지 병렬화 및 역위상 클로킹이 가능하다. 첨단 전류모드 아키텍처는 병렬 구성시 여러 위상들 간의 탁월한 전류 매칭 기능을 제공한다. 12개의 위상을 갖는 설계의 경우, 벅 모드 또는 부스트 모드에서 최대 3 kW까지 공급이 가능하다.

시동을 걸 때나 추가적인 전력이 요구될 때, LTC3871는 하나의 보드넷에서 다른 보드넷으로 에너지를 변환함으로써 2개 배터리가 동시에 에너지를 공급할 수 있게 한다. 통상적으로 12 V 버스는 점화, 조명, 인포테인먼트, 오디오 시스템에 지속적으로 전원을 공급하고, 48 V 버스는 능동형 섀시 시스템, 파워 스티어링, 에어컨 컴프레서, 전기 수퍼차저/터보에 전원을 공급하며 회생제동(Regenerative Braking)을 지원하게 된다. 변환 효율은 최대 97%까지 제공하며, 온칩 전류 프로그래밍 루프는 각각의 방향에서 부하에 전달될 수 있는 최대 전류를 제어한다. 제어 루프는 전류용과 전압용으로 각 2개씩, 총 4개로 구성되기 때문에, 48 V 또는 12 V 보드넷 각각에 대한 전압 및 전류의 제어가 가능하다.

LTC3871은 60 kHz~460 kHz 에서 선택이 가능한 고정 주파수로 동작하며, 동일한 범위내에서 외부 클록에 동기화할 수 있다. 경부하 조건에서 사용자는 연속 동작이나 펄스스키핑(pulse-skipping) 동작 모드를 선택할 수 있다. 이 외에 오버로드 및 단락회로 보호, 벅 및 부스트를 위한 개별 루프 보상, 효율 개선을 위한 EXTVCC, 온도 관련 ±1% 전압 레귤레이션, 저전압(UVLO) 및 과전압 록아웃(OVLO) 기능을 제공한다. LTC3871은 AEC-Q100 규격을 만족하며, ISO 26262 표준에 완벽하게 일치하는 본질 안전 성능으로 설계되었다.

LTC3871은 열 성능 강화 48핀 LQFP 패키지로 공급된다. 동작온도 범위에 따라 3개의 온도등급 제품이 제공되는데, 확장 및 산업용 등급은 -40 °C~125 °C에서, 자동차용 고온 등급은 -40 °C~150 °C에서 동작한다.