ST마이크로, 갈바닉 절연 게이트 드라이버 STGAP3S 3A 신제품 출시

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ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 강화 갈바닉 절연 기능을 갖춘 고신뢰성 STGAP3S 게이트 드라이버 제품군을 확장하고, 낮은 게이트 구동 전류가 필요한 회로를 위해 효율성과 경제성을 높인 3A 시리즈를 새롭게 출시했다. 신규 STGAP3S3S는 SiC(실리콘 카바이드) MOSFET에 최적화되어 있으며, STGAP3S3IF는 IGBT 구동에 적합한 제품으로, 각각 고전압 전력 변환 환경에서 요구되는 정밀한 게이트 구동 특성을 제공한다. 이로써 STGAP3S 제품군은 3A·6A·10A의 3단계 구동 전류 시리즈 전 라인업을 완성하게 됐다.

STGAP3S 게이트 드라이버는 역률 보정(Power Factor Correction, PFC), 전원공급장치, DC/DC 컨버터 및 인버터에서 최대 1,200V의 고전압 레일을 지원한다. ST의 최첨단 강화 갈바닉 절연 기술은 최대 9.6kV의 과도 전압으로부터 전력단 회로를 보호하고, 최대 200V/ns의 공통 모드 과도 내성(Common Mode Transient Immunity, CMTI)을 보장한다. 적용 분야는 전기차 충전소, 에너지 저장 시스템(ESS), 태양광 인버터, 지게차와 같은 산업용 전기차, 인덕션 가열 장비, 범용 드라이브, 펌프 및 팬 등으로 광범위하다. UL 1577과 IEC 60747-17을 포함한 국제 안전 및 절연 인증을 통해 고전압 환경에서의 견고한 절연, 안전한 작동, 장기적 신뢰성을 공식 입증했다.

3A 구동 전류 용량을 갖춘 신규 STGAP3S3 시리즈의 핵심 차별점은 클램핑 MOSFET을 포함한 완전한 액티브 밀러 클램프를 칩 내부에 통합한 설계에 있다. 액티브 밀러 클램프는 전력 스위치의 의도치 않은 유도 턴온을 방지하고 슛스루(Shoot-through) 전류 발생을 억제하는 핵심 보호 회로다. 기존 설계에서는 클램핑 MOSFET을 외부에 별도로 실장해야 했지만, STGAP3S3 시리즈는 이를 칩 내부에 통합함으로써 PCB 실장 공간을 절약하고 회로 설계를 간소화해 부품원가(BOM)를 절감한다. 6A STGAP3S6 및 10A STGAP3SX 시리즈는 외부 MOSFET용 프리드라이버를 내장해, 높은 게이트 구동 전류를 사용하는 시스템에서 클램핑 속도를 더욱 유연하게 조정할 수 있도록 한다.

모든 STGAP3S 게이트 드라이버에는 소프트 턴오프를 지원하는 불포화 검출(Desaturation Detection) 기능이 탑재되어 전압 및 전류 변화를 안정적으로 제어하며, 과부하 또는 단락과 같은 위험한 조건에서도 전력 스위치를 보호한다. 6A 및 10A 드라이버와 SiC MOSFET용 3A 드라이버는 설계자가 외부 저항을 연결해 소프트 턴오프 속도를 최적화할 수 있도록 지원한다. 모든 디바이스에는 불포화 보호, 저전압 차단(UVLO), 과열 차단(Thermal Shutdown) 기능의 활성화 여부를 나타내는 진단 핀이 탑재됐으며, 음의 게이트 전압을 지원해 의도치 않은 턴온을 방지하고 링잉(Ringing) 현상 없이 안정적인 스위칭을 보장한다.

최신 3A 모델을 포함해 STGAP3S 게이트 드라이버별 평가 보드도 함께 제공된다. EVLSTGAP3S3S와 EVLSTGAP3S3IF 평가 보드는 보호 기능이 사전 구성된 하프 브리지(Half-Bridge) 보드로, 개발 지원을 위한 테스트 포인트와 진단 LED를 갖춰 신속한 애플리케이션 검증이 가능하다. STGAP3S 전 제품군은 현재 SO16W 와이드 바디 패키지로 양산 공급 중이며, 1,000개 주문 기준 개당 1.93달러(약 2,600원)부터 구매 가능하다.

헬로티 김재황 기자 |

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