최대 750kHz 동작·ZVS 유지… 어댑터·충전기·조명 드라이버 등 적용
ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 혁신적인 위상변이 제어(Phase-Shift Control, PSC) 기능을 갖춘 STNRG599A 및 STNRG599B 컨트롤러를 출시했다. 공진형 컨버터 토폴로지용으로 설계된 이 컨트롤러는 전원공급장치의 무부하 효율을 향상시키고, 조명 애플리케이션에서 깜박임 없는 딥 디밍을 구현할 수 있도록 지원한다고 업체 측은 밝혔다.
전력 변환에 최적화된 STNRG599A는 어댑터, 충전기, TV 전원공급장치 및 산업용 전원공급장치의 안전을 위해 X-커패시터 방전 회로를 내장하고 있다. STNRG599B는 조명 드라이버용 회로에 최적화돼 있으며, 방전 회로는 포함하지 않는다. 두 제품 모두 최대 750kHz 주파수에서 동작하며, 넓은 입력 전압 범위를 통해 90W에서 수백 와트에 이르는 애플리케이션을 지원한다는 설명이다.
각 IC는 180° 위상차를 갖는 두 개의 상보 출력(Complementary Output)을 통해 외부 하이사이드 및 로우사이드 스위치를 구동하며, 전체 동작 범위에 걸쳐 ZVS(Zero-Voltage Switching)를 유지한다.
ST의 위상변이 제어 기술은 하프 브리지 전압과 공진 탱크 전류 간 위상차를 직접 제어해 출력을 조절한다. 이를 통해 제어 루프의 LLC/LCC 구성요소 허용오차에 대한 안정성을 높이고, 버스트 모드 진입·종료 임계값을 안정화해 동적 특성을 향상시키며, 입력 전압 리플에 대한 내성을 개선한다.
두 컨트롤러에는 하드 스위칭 방지 및 안티 캐패시티브 보호 기능이 통합됐다. 또한 외부 핀으로 제어되는 지연 차단 및 자동 재시작 기능을 갖춘 과전류 보호 기능을 통해 단기 과전류, 지속적 과부하, 출력 단락 등을 관리할 수 있다. 프로그래밍 가능한 임계값 기반의 비래치형 DC 브라운-아웃/브라운-인 보호 기능도 지원한다.
사용자는 EVLG599-250WLLC 평가 보드를 통해 위상변이 제어 기술이 AC/DC 어댑터, 산업용 DC/DC 컨버터, 스위칭 모드 전원공급장치의 성능과 효율을 어떻게 개선하는지 확인할 수 있다.
이 보드에는 STNRG599A와 SRK2001A 동기식 정류기, 2개의 150mΩ GaN FET, 오프라인 하프브리지 드라이버가 통합된 MasterGaN1L SiP(System-in-Package)가 탑재돼 있다. 해당 컨버터는 히트싱크 없이 즉시 사용 가능하며, 78mm x 54mm x 23mm 크기로 1μA 미만의 대기 전류와 최대 10A 연속 출력 전류를 제공한다.
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