아바고테크놀로지스, IGBT 보호 강화를 위한 절연 게이트 드라이버 출시

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2010-07-21 10:13

서울--(뉴스와이어)--통신, 산업 및 소비자 애플리케이션용 아날로그 인터페이스 구성품의 선도적인 공급업체인 아바고테크놀로지스코리아(대표 전성민 www.avagotech.com)는 안정적이고 효율적인 전력 인버터 및 모터 제어 애플리케이션을 위하여 Miller 클램프 내장, 레일-투-레일(Rail-to-Rail) 출력 전압, 저전압 오작동 방지(UVLO) 회로 및 IGBT 교차 전도(cross-conduction) 및 “슛-스루”(shoot-through) 전류에 대한 보호 기능이 있는 2.5 A 피크 출력 드라이브 ACPL-H342 및 ACPL-K342 광 절연 IGBT 게이트 드라이버를 오늘 출시했다.

시스템 설계 엔지니어들은 전력 인버터와 모터 드라이브 시스템의 총설계 비용을 고민하고 있는데, 여기에는 잠재적 유지보수 비용과 현장 수리 비용과 같은 비용들이 포함된다. 이를 최소화하기 위해 엔지니어들은 이제 신뢰성 있는 IGBT와 전력 MOSFET 작동과 보호를 위해 절연 게이트 드라이버에 Active Miller 클램프와 레일-투-레일(Rail-to-Rail) 출력과 같은 복합 기능이 내장되기를 요구하고 있다. 이러한 기능은 고장을 용인할 수 없고 현장 수리에 많은 비용이 드는 모터 드라이브와 재생 에너지 인버터에서 특히 중요하다.

IGBT 보호 및 효율성

Miller 클램프는 높은 dV/dt 출력 전이 동안 Miller 전류를 제어할 수 있으며 IGBT 턴 오프(turn off) 특성에 영향을 주지 않고 낮은 레벨로 IGBT의 많은 게이트 전기용량을 빠르게 방전함으로써 안전한 IGBT 턴 오프를 보장하기 위한 네거티브 전원 공급 장치의 필요성도 없앨 수 있다.

또한, 아바고의 신형 게이트 드라이브 옵토커플러는 노이즈가 많은 환경에서도 안정적으로 작동하도록 업계 최고 수준인 1.5 kV 동상 전압(common mode voltage)에서 40 kV/µs의 동상 과도 내성(common-mode transient immunity)을 자랑한다.

UVLO 기능은 안전한 작동을 위해 전원 공급 장치의 전압이 불충분할 때마다 출력이 일정값 이상으로 변화하지 않도록 한다. 저전압 오작동 방지 회로는 게이트 드라이브 전압이 충분할 때 IGBT가 완전히 켜질 수 있도록 하므로 IGBT 전원이 손실되는 것을 최소화시킬 수 있다. 공급 전압이 상향(positive-going) UVLO 임계값을 초과하면 UVLO 클램프가 해제되어 장치 출력이 입력 신호에 따라 켜지도록 한다.

효율성은 신형 ACPL-H342 및 ACPL-K342 게이트 드라이브의 핵심 설계 목표였다. 레일-투-레일 출력 전압폭(voltage swing)과 낮은 출력 데드타임 (낮은 전파 시간에 의해 가능하게 됨)은 드라이버 손실을 최소화하고 효율성을 향상시킨다.

전파 지연은 전력 인버터에 흔히 사용되는 고측 및 저측 하프 브리지 IGBT 구성에서 IGBT의 교차 전도를 방지하기 위한 목적이다. 두 장치 사이의 전파 지연차 (tphl - tplh)는 최소 -10 ns에서 최대 -200 ns이다. 따라서 슛-스루가 방지되고 IGBT 손상을 일으키고 작동 수명을 단축시키는 중요한 요인들을 없애준다.

ACPL-H342 및 ACPL-K342 게이트 드라이버 주요 특징

· 내장 IGBT 보호 기능
– Active Miller 클램프
– 히스테리시스가 있는 UVLO
– 부품 사이에 교차 전도 없음: tphl - tplh < 0 보장
· 높은 피크 출력 드라이브 전류: 최소 2.0 A, 최대 2.5 A
· 레일-투-레일 출력 드라이브로 15 ~ 30 V 공급 전압 작동
· IEC/EN/DIN EN 60747-5-5에 따른 높은 최대 작동 절연 전압
– ACPL-H342-x60: 891 Vpeak
– ACPL-K342-x60: 1140 Vpeak
· UL 1577에 따른 높은 순간 내전압
– ACPL-H342: 1분간 3750 Vrms
– ACPL-K342: 1분간 5000 Vrms
· 높은 동상 과도 내성: 1.5 kV 동상 전압에서 40 kV/µs
· 데드타임을 줄이고 시스템 효율성을 높이는 빠른 전파 지연
· 8-핀 DIP보다 40% 작은 8-lead SSO-8 패키지(stretched SO-8)
· Built-in IGBT protection

포장 및 온도 범위

이들 장치는 RoHS 규정을 준수하며, 기존 8-핀 DIP 패키지보다 40% 작은 8-lead SSO-8 패키지로 이용 가능하다. 모든 장치는 -40에서 +105° C 사이의 폭넓은 온도 범위에서 작동한다.

아바고테크놀로지스코리아 개요
아바고테크놀로지스는 통신, 산업 및 소비재 응용 분야에 적용되는 아날로그 인터페이스 부품의 선도적 공급 업체로서 III-V 화합물과 실리콘 반도체 설계 및 공정에 대한 핵심 역량을 활용하여 40,000여 고객사들에게 광범위한 아날로그, 혼합 신호/광전자 부품 및 서브 시스템을 제공하고 있다. 탄탄한 고객 지원을 자랑하는 아바고테크놀로지스는 무선 통신, 유선 인프라, 산업 및 자동차 전장장치, 컴퓨터 주변장치 등 고성장 마켓을 중심으로 전 세계의 인재들을 고용하고 있으며 50여 년 전 설립된 휴렛 패커드에서 분사한 후 여러 가지 혁신 기술을 자산으로 보유, 한국에서 서비스를 제공 중이다. 아바고테크놀로지스에 대한 자세한 내용은 www.avagotech.com에서 볼 수 있다.

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