디지털 파워 컨트롤러 STNRGPF02
평균 전류 모드 제어 기능으로
고정 주파수에서 CCM 동작


ST마이크로일렉트로닉스는 14일, 2채널 인터리브(Interleaved) 부스트-PFC 토폴로지를 지원하는 STNRGPF02를 출시하며 디지털 전원공급장치 컨트롤러 포트폴리오를 확대했다.

STNRGPF02는 일반 아날로그 방식보다 유연성이 높고, 빠른 설계 주기를 제공하는 등 600W에서 6kW에 이르는 애플리케이션에서 디지털 전원공급장치의 장점을 구현토록 지원한다. 동시에 다른 디지털 솔루션보다 높은 시스템 집적도를 갖춰 별도의 DSP나 MCU가 필요하지 않다.

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 접목하여 고속 응답을 보장한다. 전압 및 전류 루프에 대한 캐스케이드 제어(Cascade Control) 기능은 총 평균 인덕터 전류를 조정해 출력 전압을 조절한다.

새로운 컨트롤러는 외부 릴레이나 트라이악(TRIAC)을 사용하여 기계식 돌입전류 제어가 가능하도록 설계되었으며, 디지털 돌입전류 제어 기능을 갖춘 STNRGPF12와 함께 출시됐다.

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(Over Current Protection; OCP), 과전압 보호(Over Voltage Protection; OVP), 소프트 스타트 관리 등의 보호 기능을 내장하고 있다. PFC 오류 및 PFC OK 상태 표시기도 제공된다.

엔지니어는 eDesignSuite를 사용하여 STNRGPF02를 쉽게 구성할 수 있다. 이 툴은 전체 회로도와 부품원가(BOM), 그리고 IC의 직렬 통신 포트를 통해 펌웨어로 내려받을 수 있는 바이너리 객체 코드를 생성하며, 일반 전원공급장치 설계 주기도 크게 줄인다. 직렬 포트를 통해 PFC 파라미터를 모니터링할 수도 있다.

STNRGPF02의 평가 보드인 STEVAL-IPFC02V1도 현재 구매할 수 있다. 보드에는 아날로그 사이클별 전류 레귤레이션과 유연한 디지털 제어를 결합한 PFC 레퍼런스 디자인이 포함됐다.

산업용 모터, 에어컨, 가정용 및 상업용 가전기기, 통신 인프라, 데이터센터 장비, 무정전전원장치(Uninterruptible Power Supplies; UPS) 등에 적합한 STNRGPF02는 현재 TSSOP38 패키지로 양산 중이며, 가격은 1,000개 구매 기준으로 1개에 2.67달러다.