새너제이, 캘리포니아--(뉴스와이어)--파워 인테그레이션스(Power Integrations)(나스닥: POWI)가 새로운 3상 BLDC 모터 드라이브용 제어 소프트웨어를 2일 공개했다.

파워 인테그레이션스의 BridgeSwitch™ 통합 하프 브리지 모터 드라이버와 사용하기 쉬운 Motor-Expert™ 구성 및 진단 도구를 결합한 이 완벽한 하드웨어-소프트웨어 솔루션은 효율이 98.2%이고 보드 공간을 70% 이상 줄여준다. 또 전류 피드백 회로의 개별 솔루션은 30개의 부품이 필요하지만, 새로운 솔루션은 3개 부품만 필요하다. 이 솔루션은 에어컨 팬, 고속 헤어드라이어, 냉장고 압축기, 레인지 후드 팬, 워터 펌프 등 3상 모터가 있는 주거 및 상업용 기기에 적합하다.

파워 인테그레이션스의 수석 제품 마케팅 매니저인 Cristian Ionescu-Catrina는 “기존의 three-shunt FOC(Field-Oriented Control) 솔루션은 모터 전류 신호 상태 검출을 위한 회로와 비싸고 부피가 큰 op-amp가 필요하다. 하지만 BridgeSwitch 통합 하프 브리지 IC는 플러스 하프 사이클에 무손실 전류 피드백을 제공하고 3상 FOC 소프트웨어는 다른 위상 전류 신호에 있는 데이터에서 마이너스 하프 사이클 전류 정보를 재구성한다. 비용이 많이 들고 비효율적인 외부 전류 센싱 저항, op-amp와 검출 회로 등을 간단하게 구현한다”고 말했다.

파워 인테그레이션스의 새로운 소프트웨어는 기존의 단상 코드 라이브러리에 3상 FOC를 추가했다. Motor-Expert GUI(그래픽 사용자 인터페이스)를 통해 모터 속도와 토크를 실시간으로 조정할 수 있고, 코드는 48MHz의 모든 Arm® Cortex®-M0에서 실행되며 하드웨어 가속기 블록이 필요 없다. 다른 동급 MCU에도 이식할 수 있으며, 모델링 알고리즘은 강력하고 안정적이며 광범위한 정적 및 동적 테스트 조건(실시간 이벤트에 대한 저지연 응답 등)을 통과한 상태다. 높은 수준의 전류 정확도는 낮은 지터 작동을 보장하고, 새 코드는 MISRA C 호환(Motor Industry Software Reliability Association), 이식성, 모듈식이며 사용자가 소프트웨어를 수정할 수 있다.

BridgeSwitch IC에서 3상 모터 컨트롤이 작동하는 방식

파워 인테그레이션스의 BridgeSwitch는 로우 사이드 FREDFET를 통해 전류를 매핑하는 모터 전류 출력 신호를 제공하고, 내부 센싱 FET는 무손실 전류 센싱을 제공한다. 센싱 회로는 정류 중에 역병렬 바디 다이오드가 전도될 때 전류 정보를 제공할 수 없고, 내장된 게인 증폭 기능을 통해 전류 위상 신호를 마이크로컨트롤러 ADC 입력에 직접 연결할 수 있다. 로컬 센싱 회로는 높은 신호 대 잡음비와 그에 상응하는 높은 정확도로 정확한 전류 아날로그를 제공한다. 새로운 소프트웨어는 마이너스 위상 전류 정보를 정확하게 계산하기 위해 3개의 위상 모두의 전류 신호 간 phase-shift 삼각법을 이용해 재구성하는 알고리즘을 포함한다.

Motor-Expert 설계 도구 업데이트

Motor-Expert 2.0은 BridgeSwitch IC 제품군을 위한 파워 인테그레이션스의 사용하기 쉬운 모터 컨트롤 구성 및 진단 도구이다. 입력 파라미터를 조작하기 쉬운 GUI와 직렬 모드에서 모터 컨트롤러와 상호 작용하는 터미널 에뮬레이터를 제공한다. 또한 모션 스코프 기능은 중요한 컨트롤러 변수의 선형 그래프를 실시간으로 볼 수 있도록 표시한다.

Ionescu-Catrina는 “정밀한 제어, 튜닝, 최적화는 소프트웨어 개발에 몇 달이 걸릴 수 있다. 파워 인테그레이션스는 설계 엔지니어의 요구 사항을 고려해 Motor-Expert 2.0을 만들었다. 새로운 도구는 BLDC 드라이브 설계의 비용과 복잡성을 줄이고 새로 출시한 3상 모터 컨트롤 소프트웨어 및 레퍼런스 디자인 DER-964와 함께 작용해 모터 드라이브 개발을 위한 완전한 도구를 제공한다”고 덧붙였다.

모터 및 애플리케이션 튜닝은 Motor-Expert 2.0 GUI 통해 수행되며 코드를 재컴파일하지 않고도 컨트롤 루프 계수를 실시간으로 업데이트할 수 있다. 또한 인터페이스를 통해 사용자는 전류, 속도, 상태, 전류 오류 및 속도 오류 등의 데이터 상태를 표시해 시스템 작동을 시각화할 수 있다. 소프트웨어 인터페이스의 진단 필드는 인버터와 모터 작동에 대한 정보를 제공한다.

Motor-Expert 2.0은 3상 및 단상 모터 드라이브 설계를 지원하며 이전 버전의 Motor-Expert를 대체한다.

제공 방식 및 리소스

3개의 BridgeSwitch 통합 하프 브리지 IC를 사용하는 새로운 3상 인버터 레퍼런스 디자인 DER-964는 히트싱크 없이 최대 300W의 출력 전력을 제공한다. 기존의 피드백 측정에서 볼 수 있었던 션트와 op-amp가 필요하지 않으며 컴프레서, 레인지 후드, 주거·상업용 팬 및 펌프 등의 광범위한 용도에 적합하다. 이 설계는 98.2%의 효율을 내고 65mm x 50mm PCB를 차지하며 모든 Cortex-M0 또는 동급 마이크로컨트롤러와 함께 사용할 수 있다.

BridgeSwitch 전 제품, Motor-Expert 2.0 및 3상 모터 컨트롤 소프트웨어 솔루션은 현재 구매할 수 있으며, 코드에 사용되는 소프트웨어 아키텍처, API, 함수, 호출, 변수를 확인할 수 있는 다운로드 가능한 매뉴얼이 포함돼 있다.

새로운 3상 모터 컨트롤 코드와 Motor-Expert 2.0 도구는 BridgeSwitch IC와 함께 사용할 수 있는 무료 라이선스에 따라 Motor-Expert Suite의 일부로 제공되며, BridgeSwitch IC 가격은 칩셋 1만 개 기준으로 개당 1.69달러부터 시작한다. 자세한 내용은 파워 인테그레이션스 판매 대리점에 문의하면 된다.

파워 인테그레이션스(Power Integrations) 개요

Power Integrations, Inc.는 고전압 전력 변환을 위한 반도체 기술의 선도적 혁신 기업이다. 파워 인테그레이션스(Power Integrations)의 제품은 재생 가능한 에너지의 생산과 밀리와트에서 메가와트에 이르는 범위의 애플리케이션에서 효율적인 전력 전달 및 소비를 가능하게 해 클린 파워 에코시스템에 중요한 기여를 하고 있다. 자세한 내용은 www.power.com에서 확인할 수 있다.

파워 인테그레이션스(Power Integrations), power.com, 파워 인테그레이션스(Power Integrations) 로고, Motor-Expert, BridgeSwitch는 Power Integrations, Inc.의 상표 또는 등록 상표이다. Arm과 Cortex는 미국 및/또는 기타 국가에서 Arm Limited(또는 자회사)의 등록 상표이다. 기타 모든 상표는 각 상표권자의 재산이다.

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