48V 기반 다양한 모터·애플리케이션 대응… 통합 전력 설계로 개발 효율성 향상
ST마이크로일렉트로닉스(ST)는 산업용 모터 제어 설계를 지원하는 75V 모터 드라이브 IC ‘STSPIN9P’ 시리즈를 공개한다고 발표했다. 12종의 STSPIN9P 디바이스는 48V와 같은 일반적인 버스 전압에서 동작하도록 설계돼 사용자는 다양한 모터 유형과 최대 500W의 전력 정격까지 설계를 손쉽게 확장할 수 있다고 업체 측은 밝혔다.
새로운 STSPIN9P1 하프 브리지와 STSPIN9P2 풀 브리지 디바이스는 개발자들이 모터 제어 애플리케이션을 신속하게 구동해 테스트 및 세부 조정을 수행할 수 있도록 STSPIN 제품군을 새롭게 확장한 것이다. 이 디바이스는 넓은 동작 전압 범위와 최대 10A의 정격 출력 전류를 갖춰 산업 자동화 및 로보틱스를 비롯해 가전제품, 무대 조명, 펌프, 팬, 섬유 기계 등 다양한 애플리케이션에 적용된다는 설명이다.
이 IC는 7V ~ 75V의 메인 버스에서 전원을 완전히 공급받기 때문에 시스템 설계 및 PCB 레이아웃을 간소화해준다. 내부 회로에는 제어 로직 및 게이트 드라이버 등 전원을 공급하는 레귤레이터가 통합되어 있으며, 차지 펌프가 하이사이드에 전원을 공급하면서 100% 듀티 사이클 동작을 지원한다. 또한, 외부 션트 저항과 함께 동작하는 전류 감지 증폭기와 전류 제한 임계값에 도달하면 트리거되는 비교기로 구성된 아날로그 프런트엔드 회로도 포함돼 있다. 해당 임계값은 레퍼런스 전압을 인가해 사용자가 설정할 수 있다.
STSPIN9P 시리즈 중 내부 전류 제한 기능을 갖춘 제품은 비교기 신호가 IC의 제어 로직에 직접 연결된다. 이 옵션을 통해 사용자는 모터와 부하, 필요한 동작 특성에 따라 고정 오프 타임(Fixed Off-Time) 또는 PWM 트리밍(PWM Trimming)과 같은 감쇠 전략을 외부 핀을 이용해 선택할 수 있다. 또한, 개발자들은 게이트 드라이버의 턴온 슬루율(turn-on slew rate)을 선택할 수 있는 핀을 통해 에너지 효율 및 전자기 방출을 빠르고 경제적으로 최적화할 수 있다. 턴오프 시간은 항상 최대한 빠르게 유지되므로 풀 브리지 디바이스에서 최소 데드 타임을 구현할 수 있다.
모든 STSPIN9P IC는 강력하면서도 유연한 기능을 제공하는 동시에, 각 MOSFET에 내장된 열 센서를 비롯해 저전압, 과전압, 과전류 및 과열 등과 같은 위험 요소에 대한 보호 기능을 통합하고 있다. 또한, 전력단이 비활성화된 상태에서 수행되는 개방 부하 감지 기능으로 전원이 인가되기 전에 모터가 올바르게 연결되어 있는지 확인할 수 있다.
ST는 개발자를 지원하기 위해 BLDC/PMSM 모터용 3상 드라이버에 3개의 STSPIN9P12 하프 브리지 드라이버를 결합한 EVLSPIN9P1-3PH 레퍼런스 디자인을 제공한다. 이 보드는 3-션트 또는 단일 션트 전류 감지 토폴로지를 지원하도록 설계됐다.
또한, 모든 STSPIN9P1 및 STSPIN9P2 드라이버의 기능을 평가하도록 단일 션트 전류 감지 기능을 갖춘 개별 데모 보드도 제공된다. 이러한 데모 보드에는 하프 브리지 모터 드라이버 IC를 위한 EVLSPIN9P11, EVLSPIN9P12, EVLSPIN9P15, EVLSPIN9P16과 풀 브리지 모터 드라이버 IC를 위한 EVLSPIN9P21, EVLSPIN9P22, EVLSPIN9P213, EVLSPIN9P24 등이 포함된다는 설명이다.
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