ST, 디지털 전원공급장치 컨트롤러 제품 확대

  • 2020-07-14
  • 박종배 기자, jbpark@elec4.co.kr

ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 2채널 인터리브 부스트-PFC(Interleaved Boost-PFC) 토폴로지를 지원하는 STNRGPF02를 출시해 디지털 전원공급장치 컨트롤러 제품을 확대한다고 밝혔다.

신속하게 회로 설계를 완료하고 외부 부품을 선택하게 해주는 소프트웨어 eDesignSuite를 이용해 고객들은 손쉽게 디바이스를 구성할 수 있다.



STNRGPF02는 일반 아날로그 방식에 비해 탁월한 유연성과 빠른 설계 주기를 제공하는 등 600W - 6kW에 이르는 애플리케이션에서 디지털 파워의 장점을 구현해준다. 동시에 다른 디지털 솔루션보다 훨씬 더 뛰어난 시스템 집적도를 갖춰 별도의 DSP나 마이크로컨트롤러가 필요하지 않다.

STNRGPF02의 대표적인 애플리케이션으로는 산업용 모터, 에어컨, 가정용 및 상업용 가전기기, 셀룰러 기지국, 통신 인프라, 데이터센터 장비, UPS(Uninterruptible Power Supplies) 등이 있다.

STNRGPF02는 평균 전류 모드 제어 기능으로 고정 주파수에서 CCM(Continuous-Conduction Mode)으로 동작한다. 내부 전류 루프에 하드웨어 아날로그 PI(Proportional-Integral) 보상기를, 외부 전압 루프에 디지털 PI 컨트롤러를 접목해 최적의 아날로그 및 디지털 제어 조합을 제공함으로써 고속 응답을 보장한다. 전압 및 전류 루프에 대한 캐스케이드 제어(Cascade Control) 기능은 총 평균 인덕터 전류를 조정해 출력 전압을 조절한다.

이 새로운 컨트롤러는 외부 릴레이나 트라이액(Triac)을 사용하여 기계식 돌입전류 제어가 가능하도록 설계되었으며, 반도체 디바이스로 디지털 돌입전류 제어 기능을 갖춘 STNRGPF12와 함께 ST의 디지털 파워 제품군에 추가되었다. 두 컨트롤러 모두 에너지 효율을 극대화할 수 있도록 버스트 모드와 프로그래밍 가능한 위상 쉐딩(Phase Shedding), 부하 피드포워드(Feed Forward)를 지원한다. 이외에 프로그래밍 가능한 고속 동작 열 보호 및 과전류 보호(OCP: Over Current Protection), 과전압 보호(OVP: Over Voltage Protection), 소프트 스타트 관리 등의 보호기능을 내장하고 있다.  PFC 오류 및 PFC OK 상태 표시기도 제공된다.

STNRGPF02는 eDesignSuite를 사용해 컨버터 사양을 입력하고 구성기를 실행하여 손쉽게 구성이 가능하다. 이 툴은 전체 회로도와 부품원가(BOM), 그리고 IC의 직렬 통신 포트를 통해 펌웨어로 다운로드할 수 있는 바이너리 객체 코드를 생성하며, 일반 전원공급장치 설계 주기를 크게 단축시켜준다.  이 직렬 포트를 통해 PFC 파라미터도 모니터링할 수 있다.

STNRGPF02 개발을 바로 시작할 수 있는 평가보드 STEVAL-IPFC02V1도 구매가 가능하다. 이 보드는 아날로그 사이클별 전류 레귤레이션과 유연한 디지털 제어를 결합한 PFC 레퍼런스 디자인이 포함돼 매우 높은 역률과 매우 낮은 고조파 왜곡이 가능한 전원공급장치를 구현하도록 한다.

 

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