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마이크로칩, 손쉬운 전기차 충전기 설계를 위한 온보드 충전기 솔루션 출시

글/반도체네트워크 편집부 2024.06.11

탈탄소화 추세로 인해 가스 배출을 줄일 수 있는 지속 가능한 솔루션에 대한 니즈가 점차 증가하면서 배터리 전기차(BEVs)와 플러그인 하이브리드 전기차(PHEVs) 시장 또한 꾸준히 성장하고 있다. 온보드 충전기(OBC, on-board charger)는 이러한 전기차의 핵심 애플리케이션 중 하나로, AC 전력을 DC 전력으로 변환하여 차량의 고전압 배터리를 충전하는 역할을 수행하고 있다. 마이크로칩테크놀로지는 dsPIC33C 디지털 신호 컨트롤러(DSC), MCP14C1 절연 SiC 게이트 드라이버 및 업계 표준 D2PAK-7L XL 패키지의 mSiC™ MOSFET을 포함한 오토모티브 인증을 받은 디지털, 아날로그, 커넥티비티 및 전력 디바이스를 사용하는 온보드 충전기(OBC) 솔루션을 출시했다.

이 솔루션은 dsPIC33 DSC의 고급 제어 기능, MCP14C1 게이트 드라이버의 고전압 강화 절연 및 강력한 노이즈 내성, 그리고 mSiC MOSFET의 낮은 스위칭 손실과 향상된 열 관리 기능을 활용하여 OBC 시스템의 효율성과 신뢰성을 높이도록 설계됐다. 또한, 마이크로칩은 고객의 공급망을 더욱 간소화하기 위하여 통신 인터페이스, 보안, 센서, 메모리, 타이밍 등 OBC의 다른 기능을 지원하는 주요 기술 또한 함께 제공한다.

마이크로칩은 시스템 개발과 테스트 시간을 단축하기 위해 PFC(Power Factor Correction), DC-DC 변환, 통신 및 진단 알고리즘에 특화된 즉시 사용 가능한 소프트웨어 모듈을 제공하는 유연한 프로그래머블 솔루션을 제공한다. dsPIC33 DSC의 소프트웨어 모듈은 성능, 효율성 및 신뢰성을 최적화하도록 설계되었으며, 특정한 OEM의 요구 사항에 따라 커스터마이징 및 유연성을 제공한다.

마이크로칩 조 톰슨(Joe Thomsen) DSC사업부 부사장은 “마이크로칩은 이 성장하는 전기차 시장을 지원하기 위해 전용 리소스를 갖춘 E-모빌리티 메가트렌드 팀을 구성했다. 이 팀은 고객에게 OBC를 위한 제어, 게이트 드라이브, 파워 스테이지 제공 외에도 커넥티비티, 타이밍, 센서, 메모리 및 보안 솔루션도 제공한다"라며 “마이크로칩은 OEM및 티어1업체의 주요 공급사로서 개발 과정을 간소화할 수 있도록 오토모티브 인증 제품, 레퍼런스 디자인, 소프트웨어 및 글로벌 기술 지원을 아우르는 포괄적인 솔루션을 제공한다”라고 말했다.

새롭게 출시된 OBC 솔루션의 주요 구성 요소는 다음과 같다:

• dsPIC33C DSC는 AEC-Q100 인증을 받았으며, 고성능 DSP 코어, 고해상도 PWM(Pulse-Width Modulation) 모듈 및 고속 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 탑재하여 전력 변환 애플리케이션에 최적화되어 있으며, 기능 안정성 및 AUTOSAR® 에코시스템을 지원한다.

• MCP14C1 절연 SiC 게이트 드라이버는 AEC-Q100 인증을 받았으며, 강화 절연을 지원하는 SOIC-8 와이드 바디 패키지와 기본 절연을 지원하는 SOIC-8 내로우 바디 패키지로 제공된다. dsPIC33 DSC와 호환되는 MCP14C1은 VGS = 18V 게이트 드라이브 분할 출력 단자를 위한 저전압 차단(UVLO, Under Voltage Lock Out)을 통해 mSiC MOSFET을 구동하도록 최적화되어 외부 다이오드 필요를 없애고 구현 방식을 간소화한다. 또한 정전 용량 절연 기술을 활용해 갈바닉 절연(galvanic isolation)을 구현하여 강력한 노이즈 내성과 높은 공통 모드 과도 전류 내성(CMTI, Common-Mode Transient Immunity)을 제공한다.

• AEC-Q101 인증을 받은 D2PAK-7L XL 표면 실장 패키지의 mSiC MOSFET은 스위칭 손실을 줄이고 전류 용량을 증가시키며 인덕턴스(inductance)를 감소시키기 위해 5개의 병렬 소스 센스 리드를 포함하고 있다. 본 디바이스는 400V 및 800V 배터리 전압을 지원한다.

마이크로칩은 해당 OBC 솔루션을 활용하여 설계 성능을 최적화하고 시장 출시 기간을 단축할 수 있도록 자세한 정보를 제공하는 백서를 발간했다. 전기차를 위한 마이크로칩의 OBC 솔루션에 대한 더 자세한 내용은 마이크로칩 웹페이지에서 확인할 수 있다. dsPIC33C DSC는 AUTOSAR를 지원하며, MPLAB PowerSmart™ 개발 스위트를 포함한 MPLAB® 개발 에코시스템을 통해 지원된다 dsPIC33C DSC, MCP14C1 절연 SiC 게이트 드라이버, D2PAK-7L XL 패키지의 mSiC MOSFET 등, OBC 솔루션의 주요 부품들은 현재 구입 가능하다. 

Microchip Technology 소개
마이크로칩테크놀로지는 스마트, 커넥티드, 시큐어 임베디드 컨트롤 솔루션을 제공하는 선도 기업이다. 사용하기 쉬운 개발 도구와 포괄적인 제품 포트폴리오를 통해, 고객은 제품 개발 위험이 적고 전체시스템 비용과 출시 기간을 단축하는 최적의 설계를 구현할 수 있다. 마이크로칩의 솔루션은 산업, 자동차, 소비재, 우주 항공 및 국방, 통신 및 컴퓨팅 시장에서 125,000여 곳이 넘는 고객에게 서비스를 제공하고 있다. 미국 아리조나 주 챈들러에 본사를 둔 마이크로칩은 신뢰할 수 있는 제품 공급 능력 및 품질과 함께 탁월한 기술 지원 역량을 자랑한다. 자세한 정보는 마이크로칩 웹사이트 www.microchip.com 에서 확인할 수 있다.