전자신문 | 기사입력 2008.05.07 10:11
실리콘 래버러토리스(지사장 이종찬, www.silabs.com, Silicon Laboratories Inc. 나스닥: SLAB)가 업계에서 가장 빠르고, 가장 높은 수준의 집적도를 실현한 절연 게이트 드라이버 ISOdriver 제품군(제품명: Si823x)을 개발했다.
이번 제품은 2 채널 아이솔레이터와 듀얼 드라이버를 하나의 칩에 모두 통합한 것은 물론, 전력 효율을 향상시킴으로써 고객들이 파워 서플라이 밀도 및 성능을 더욱 높일 수 있도록 해준다.
실리콘랩의 자체 RF 아이솔레이터 기술과 최신 CMOS 게이트 드라이버 설계를 기반으로 한 이 ISOdriver 제품군은 경쟁 기술에 비해 안정성과 내잡음성이 향상되었으며, 50%의 PCB 공간 감소의 이점을 제공한다.
일반적으로 전력 시스템 설계자들은 새로운 공정 기술을 이용하고 외부 FET 드라이버를 포함해 개별 BOM(bill-of-materials)을 요구하는 고가의 복잡한 멀티다이(multi-die) 광커플러에 의존하고 있다.
반면, ISOdriver는 아이솔레이터와 드라이버를 싱글칩에 통합함으로써 3개의 커패시터 및 1개 다이오드만 필요로 하기 때문에 외부 부품 수가 대폭 감소됐다. 이로써 면적이 200mm2 밖에 되지 않는 절연 하이사이드/로우사이드(high-side/low-side) 또는 듀얼 로우사이드 드라이버 솔루션을 구현할 수 있다.
Si823x ISOdriver 제품군은 또한 광커플러 기반의 솔루션에 비해 여러 성능 향상의 이점을 제공한다. 절연, 하이사이드, 로우사이드, 4Amp 드라이버를 이용할 수 있어 ISOdriver 제품군은 MOSFET 턴온/턴오프 시간을 대폭 향상시킨다. 뿐만 아니라 FET 스위칭 사이클 동안 전력의 손실이 적기 때문에 고효율의 전력 공급이 가능하다.
또한, 통합 오버랩(overlap) 보호 기능은 하이사이드 및 로우사이드 MOSFET이 동시에 켜지는 것을 방지함으로써 효율을 더욱 향상시킨다. 수백 나노초 이상의 전파 지연(propagation delays)을 갖는 일반 광아이솔레이터 기반의 솔루션에 비해, ISOdriver의 전파지연 시간은 50ns(최대)로 짧기 때문에 타이밍 마진을 늘리고 제어 응답을 향상시킬 수 있다. 결국 이는 전체 시스템 성능과 안정성 향상으로 이어진다.
ISOdriver 디바이스는 CMOS 기반의 공정으로 설계되므로 광커플러 기반 솔루션과 달리 시간 및 온도에서 성능 드리프트를 겪지 않는다. ISOdriver 제품군의 독특한 CMOS 기반 설계는 유닛 간(unit-to-unit) 변화에 대해 허용오차가 매우 타이트하기 때문에 공장에서의 스크린 작업 또는 시스템 조립 이후에 별도의 교정 작업이 필요 없다.
성능, 통합성 및 안정성의 이점 외에도 Si823x 제품군은 프로그래밍이 가능한 데드타임이 특징으로, 이를 통해 사용자들은 효율을 최적화 할 수 있다. 시스템 스타트업 또는 셧다운 동안 입력 전압이 낮으면, 절연 드라이버의 입출력 측 모두에서 통합 UVLO(under-voltage lock-out) 회로는 에러가 자주 나는 FET 드라이버 스위칭을 방지하므로 서플라이가 손상을 입지 않도록 한다.
