ST마이크로, 고속 하프 브리지 게이트 드라이버 신제품 2종 발표

"GaN 고효율·저발열·소형화 이점"

ST마이크로(아래 ST)가 고속 하프 브리지 게이트 드라이버 신제품 2종(STDRIVEG212·STDRIVEG612)을 14일 발표했다. 

ST는 "신제품 2종이 전력과 모션 제어 분야에서 갈륨나이트라이드(GaN) 강점인 고효율, 저발열, 소형화 이점을 구현했다"고 설명했다. 

신제품 STDRIVEG212와 STDRIVEG612는 각각 최대 220V 또는 600V 하이사이드 전압으로 동작한다. 인핸스드 모드 GaN 고전자 이동도 트랜지스터(HEMT)에 정밀하게 제어된 5V 게이트 드라이브 신호를 전달한다. 이 드라이버는 하이사이드와 로사이드 5V 선형 레귤레이터(LDO), 하이사이드 부트스트랩 다이오드, 저전압 차단(UVLO) 등 보호 기능을 소형 QFN(Quad Flat No-lead) 패키지에 통합했다. 

(자료=ST마이크로)

통합 고속 스타트업 전압 레귤레이터는 드라이버 출력단 공급 전압을 안정화해서 일관된 게이트 제어를 보장하고, 임베디드 비교기를 통해 과전류 감지 시 두 GaN 스위치를 모두 차단한다. 스마트셧다운 기능을 통해 스위치가 냉각될 때까지 자동으로 차단 상태를 유지한다. 결함 핀으로 과전류, 과열, 저전압 차단 상태를 보고한다.

ST는 "이러한 드라이버는 모션 제어 같은 하드 스위칭 애플리케이션에서 GaN 기술 이점을 극대화하도록 설계했다"고 강조했다. 단 50ns로 정밀 매칭된 하이사이드와 로사이드 사이 전파 지연과 5µs의 하이사이드 스타트업 시간 및 ±200V/ns의 dV/dt 과도응답 내성을 갖춰 높은 회전속도를 구현할 수 있다.

높은 전류 구동 능력을 갖춘 통합 LDO는 싱크와 소스 경로가 분리돼 있다. 최대 1.8A/1.2Ω 싱크 전류와 0.8A/4.0Ω 소스 전류를 제공한다. 설계자들은 이 게이트 드라이버의 출력 아키텍처를 통해 턴온과 턴오프 임피던스를 차별화해 dV/dt와 dI/dt를 최적화함으로써 턴오프 다이오드를 사용하지 않아도 된다. 이를 통해 부품 원가를 절감하고, 게이트 루프 인덕턴스를 낮추며, 의도치 않은 유도 턴온을 방지하는 마진과 함께 더 빠른 턴오프를 구현한다.

신제품 2종은 20V 허용 로직 입력과 비활성 구간에서 전력소모를 줄이는 전용 셧다운 핀을 갖췄다. 시스템 설계와 통합 간소화를 기대할 수 있다.

ST는 두 디바이스에 적합한 평가보드도 공급 중이다. 신제품 2종은 산업용 등급 디바이스로 -40~125°C 동작 온도 범위를 지원한다. 두 제품 모두 현재 생산 중이다. 4x5mm QFN 패키지로 제공한다.