[디지털데일리 김문기 기자] ST마이크로일렉트로닉스(지사장 박준식)는 직경 50mm에 불과한 원형 PCB에 3상 게이트 드라이버, STM32G0 마이크로컨트롤러, 750W의 전력단을 갖춘 EVLDRIVE101-HPD(High Power Density) 모터 드라이브 레퍼런스 디자인을 출시했다고 30일 출시했다.

이 보드는 절전 모드에서 1uA 미만으로 낮은 전력을 소모하며, 소형 크기로 구현돼 헤어 드라이기, 휴대용 진공청소기, 전동공구, 팬과 같은 기기에 직접 장착할 수 있다. 드론 및 로봇을 비롯해 펌프 및 공정 자동화 시스템과 같은 산업용 장비의 드라이브에도 간단히 탑재할 수 있다.

이 레퍼런스 디자인은 ST의 견고하고 컴팩트한 STDRIVE101 3상 게이트 드라이버로 구현됐으며, 센서 또는 센서리스 회전자 위치 감지 기능을 통해 사다리꼴이나 FOC(Field-Oriented Control)와 같은 모터 제어 전략을 유연하게 선택하게 해준다.

STDRIVE101 IC는 600mA 소스/싱크 기능을 갖춘 3개의 하프 브리지를 포함하고 있으며, 5.5V ~ 75V의 동작 전압으로 모든 저전압 애플리케이션의 처리가 가능하다. 이 칩은 하이 사이드 및 로우 사이드 게이트 드라이버용 전압 레귤레이션과 구성 가능한 드레인-소스 전압(Vds) 모니터링 보호 기능을 통합하고 있다. 하이 사이드 및 로우 사이드 게이트 입력이나 PWM 제어를 직접 선택할 수 있는 외부 핀도 제공한다.

개발자들은 STM32G0의 단일 와이어 디버그(SWD, Single-Wire Debug) 인터페이스를 이용해 마이크로컨트롤러와 상호 작용이 가능하며, 다이렉트 펌웨어 업데이트 지원으로 버그 수정 및 새로운 기능을 적용할 수 있다.

EVLDRIVE101-HPD 레퍼런스 디자인의 전력단에는 60V STripFET F7 MOSFET인 STL220N6F7를 갖추고 있어 평균 1,2mΩ의 Rds(on)으로 효율을 유지하고, 모터의 플러그앤플레이 연결을 용이하게 한다. 이외에도 에너지를 절감하고 배터리 구동 애플리케이션의 동작 시간을 연장하기 위해 유휴 상태에서 전원 소스를 차단하는 고속 파워-온(Power-On) 회로가 있다. 전력단 MOSFET에 대한 Vds 모니터링, 저전압 차단(UVLO, Under-Voltage Lockout), 과열 보호, 교차 전도 방지 등 드라이버 IC에 내장된 보호 기능을 통해 시스템의 안전과 효율성을 보장한다.

즉시 사용이 가능한 EVLDRIVE101-HPD는 현재 eSTore에서 92달러에 구매할 수 있다.