ST마이크로가 2채널 인터리브 부스트-PFC 토폴로지를 지원하는 STNRGPF02 디지털 전원공급장치 컨트롤러를 출시했다. 새로운 제품은 일반 아날로그 방식보다 유연성이 높고, 빠른 설계 주기를 제공하는 등 600W에서 6kW에 이르는 애플리케이션에서 디지털 전원공급장치의 장점을 구현한다.
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.
▲ 디지털 파워 컨트롤러 STNRGPF02 출시 [그림=ST]
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.