TI 신규 70W 드라이버, 실시간 제어 기능
통합하여 BLDC 모터 10분 안에 가동 가능
모터 소음 저감하고 시스템 크기 70% 수준


고효율 저소음 모터의 수요가 늘면서 실시간 모터 제어의 필요성도 높아졌다. 이에 AC 인덕션 모터에서 BLDC 모터로 전환하는 기기가 늘고 있다. 고효율 고성능 BLDC 모터는 복잡한 하드웨어와 최적화된 소프트웨어 설계가 수반된다. 이제 차세대 기기의 개발은 더욱 빠른 모터 응답 속도와 설계 시간 단축이 핵심이다.

텍사스 인스트루먼트(TI)는 9일, 온라인 기자 간담회를 열고 모터 구동 소프트웨어가 불필요한 사다리꼴 제어 및 자속기준 제어(Field-oriented control; FOC)를 사용한 70W ‘MCF8316A, MCT8316A’ BLDC 모터 드라이버 제품을 발표했다.

엔지니어는 이 제품으로 10분 이내에 BLDC 모터를 가동할 수 있으며, 수개월이 걸리는 가전, 산업용 시스템 ,의료용 애플리케이션 설계 시간을 줄일 수 있다. 실시간 제어 기능, MOSFET 등을 포함한 최대 18개의 개별 구성 요소를 갖추고 있으며, 시스템 응답 시간 단축, 보드 공간 최대 70% 삭감으로 저소음을 실현했다.

MCF8316A, MCT8316A BLDC 모터 드라이버는 소프트웨어 개발과 유지 보수의 필요가 없는 고유의 정류 제어 알고리즘이 포함돼 수개월의 개발 시간을 단축한다. 모터 결함 감지와 보호 메커니즘 등의 기능도 통합돼 시스템 신뢰성을 높인다. 센서리스 기술을 통해 회전자 위치를 계산하므로 외부 홀 센서가 필요 없다.

MCF8316A 센서리스 FOC 모터 드라이버는 지능적으로 모터 파라미터를 추출하므로, 설계자는 모터 제조 변형에 상관없이 일관된 시스템 성능을 제공하면서 모터를 튜닝할 수 있다. MCT8316A 센서리스 사다리꼴 제어 모터 드라이버는 하드웨어 핀 5개만으로 모터 튜닝이 가능해 MCU 인터페이스 필요성을 줄인다.

◇ 빠른 시스템 응답 제공하고, 보드 공간 70% 절약 지원

MCT8316A 모터 드라이버는 3.5kHz의 최대 모터 속도를 달성할 수 있다. 어떤 다른 무선 센서리스 모터 드라이버보다 빠른 속도로, 신속하고 정밀한 모터 제어가 필요한 로봇 청소기 같은 애플리케이션의 시스템 응답 속도를 높일 수 있다.

신제품들의 실시간 제어 기능은 저소음을 보장한다. MCF8316A는 저소음 모터를 위한, 전류 왜곡을 보상하는 특허받은 자동 데드 타임 보상 기술이 포함됐다. MCT8316A는 가변적 사다리꼴 제어 기법을 사용해 모터 소음을 낮출 수 있다.

MCT8316A와 MCF8316A는 업계 최초로 모터를 능동적으로 감속할 수 있는 빠르고 제어된 방식을 통해 엔지니어가 기존의 모터 제어 기술보다 50% 빨리 모터를 정지시킬 수 있도록 지원한다. 또한, 이 제품들은 모터가 정지할 때 에너지가 임의로 다시 레일로 유입되지 않도록 하므로 시스템 손상을 방지할 수 있다.

두 제품을 사용하면 보드 공간을 70%까지 축소하고 모터 시스템을 위한 총비용을 절감할 수 있다. 3개의 게이트 드라이버와 온저항(RDS(on))이 50mΩ인 6개의 하이사이드 및 로우사이드 MOSFET을 통합했고, 12V 및 24V 시스템에 8A 피크 전류로 최대 70W 전력 달성이 가능한 업계 최초의 BLDC 모터 드라이버다.

이 밖에도 LDO 레귤레이터, DC/DC 벅 레귤레이터, 전류 감지 증폭기 같은 소자들을 통합해 최대 18개의 디스크리트 IC를 회로에서 제거할 수 있다.

MCF8316A, MCT8316A BLDC 모터 드라이버 양산 전 버전은 현재 TI.com에서 구할 수 있고, 40핀 5mm × 7mm QFN 패키지로 제공된다. 가격은 1천 개 기준 개당 1.75달러로, 다양한 통화 및 배송 옵션을 제공하고 있다.