새 고속 절연 게이트 드라이버 선보여...높은 스위칭 주파수 지원하여 전력 밀도와 효율성 향상
ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 자동차 등급의 갈바닉 절연 4A 게이트 드라이버인 STGAP2SA 및 STGAP2HSA를 공개했다. 이 디바이스들은 60ns의 응답 시간과 뛰어난 부품 간 정합성을 바탕으로 높은 스위칭 주파수를 지원해 전력 밀도와 효율성을 향상시킨다고 업체 측은 밝혔다.
이 드라이버는 최대 1,200V의 고전압 레일에서 동작하는 IGBT 및 실리콘 MOSFET에 적합하며, 유니폴라 또는 바이폴라 구동 시 최대 26V에서 4A의 전류를 싱크 및 소스할 수 있다. 업체 측에 따르면, 이 AEC-Q100 인증 디바이스들은 ST의 산업용 및 자동차용 갈바닉 절연 게이트 드라이버 제품군인 STGAP 시리즈를 확장하면서, 내연기관 및 하이브리드 차량과 전기차 전반의 다양한 애플리케이션을 지원한다.
대표적 적용 사례로는 DC/DC 컨버터, 펌프, 팬, 히터, 전동 컴프레서, 온보드 충전기(On-Board Charger, OBC) 등이 있으며, 벽걸이형(Wallbox) 및 스탠드형(Pedestal) DC 충전 시스템과 산업용 인버터 및 모터 드라이브 등에도 적합하다.
이 게이트 드라이버는 저전압 차단(Under-Voltage Lockout, UVLO) 기능을 비롯해 전원 인가 및 차단 시 출력 안전 상태를 제공하는 보호 기능을 갖춰 설계를 간소화하고 신뢰성을 향상시킨다. 또한, 유도 턴온을 방지하는 밀러 클램핑(Miller Clamping)과 최대 안전 온도를 초과할 경우 동작을 차단하고, 온도가 낮아지면 자동으로 복귀하는 과열 차단 기능도 있다. 이외에도 저전압 측과의 통신 실패 시 출력을 안전 상태로 전환하는 자체 모니터링 워치독 기능과 입력을 동시에 하이 상태로 유지하면 진입하는 절전 대기 모드도 지원한다고 업체 측은 전했다.
두 디바이스 모두 UL 1577 절연 등급을 충족한다. 표준 SO-8 패키지로 제공되는 STGAP2SA는 4,800V의 과도 및 서지 절연 전압(VIOTM, VIOSM)을 지원한다. 8mm의 연면거리 및 공간거리를 갖춘 와이드 바디 SO-8W 패키지 기반의 STGAP2HSA는 IEC 60747-17을 준수하는 기본 절연 기능과 6,000V의 서지 절연 전압(VIOSM)을 제공한다.
각 부품별 데모 보드도 제공돼 신속한 개발이 가능하다. EVALSTGAP2SAC에는 STGAP2SA가 탑재됐으며, STGAP2HSA가 적용된 EVALSTGAP2HSAC 보드는 더 높은 수준의 절연 성능이 요구되는 설계에 적합하다는 설명이다.
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