다양한 전자 애플리케이션과 고객들을 지원하는 세계적인 반도체 회사인 ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 단일칩 GaN 게이트 드라이버 출시를 통해 산업 및 홈 자동화의 속도, 유연성, 집적도를 향상 시켰다.

ST는 높은 전류 출력과 45ns의 전파지연을 갖춘 STDRIVEG600 하프-브리지 게이트 드라이버를 출시했다고 2일 밝혔다.

이 디바이스는 하이-사이드 및 로우-사이드 간의 출력이 밀접하게 매칭됐으며, GaN 인핸스먼트-모드(Enhancement-Mode) FET의 고주파수 스위칭을 처리할 수 있다.

STDRIVEG600은 최대 20V에서 N-채널 실리콘 MOSFET를 구동하는 데도 적합하기 때문에 GaN 디바이스에 최대 6V의 게이트 소스 전압을 유연하게 인가해 낮은 Rds(on)을 보장한다.

이외에 통합 부트스트랩 회로를 갖춰 부품원가(Bill of Materials)를 최소화하고 보드 레이아웃을 간소화하는 데 도움을 준다.

이 회로는 동기식 MOSFET을 사용해 부트스트랩 전압이 로직 공급전압, VCC에 도달하게 함으로써 드라이버가 LDO(Low-Dropout Regulator)를 사용하지 않고도 단일 전원에서 동작하게 해준다.

±200V/ns의 dV/dt 내성을 갖춘 STDRIVEG600은 까다로운 전기 조건에서도 신뢰할 수 있는 게이트 제어를 보장한다.

로직 입력은 3.3V까지 CMOS/TTL과 호환돼 호스트 마이크로컨트롤러나 DSP와 쉽게 인터페이스 하도록 지원한다.

하이-사이드 영역은 최대 600V까지 견디므로 최대 500V의 고전압 버스를 가진 애플리케이션에 사용할 수 있다.

출력에는 5.5A/6A 싱크/소스 기능이 있으며, 별도의 턴온 및 턴오프 핀을 제공하기 때문에 게이트 제어에 맞는 최적의 방법을 설계자가 선택할 수 있다.

뿐만 아니라 하이-사이드 및 로우-사이드 회로 모두 전원 스위치 소스에 대한 켈빈(Kelvin) 연결을 지원해 제어 기능을 향상시켜준다.

로우-사이드 드라이버를 위한 전용 접지 및 공급전압 연결은 켈빈 연결로 안정적인 스위칭을 보장하고, 추가 절연 또는 입력 필터링 없이도 션트 저항을 전류 감지에 사용할 수 있다.

통합 안전 기능으로는 하위 및 상위 구동 영역에 모두 UVLO(Under-Voltage Lockout)를 갖추고 있어 전원 스위치가 저효율이나 위험한 상황에서 동작하지 않도록 한다.

교차 전도를 방지하면서 과열을 보호하는 인터로킹(Interlocking) 기능과 셧다운 기능을 위한 전용 핀도 제공된다.

STDRIVEG600은 고전압 PFC, DC/DC 및 DC/AC 컨버터, 스위칭 모드 전원공급장치, UPS 시스템, 태양광 발전기, 가전제품용 모터 드라이버, 공장 자동화 및 산업용 드라이브와 같은 애플리케이션에 적합하다.

새로운 프로젝트를 신속하게 시작할 수 있도록 두 종의 개발 보드도 지원된다.

EVSTDRIVEG600DG에는 켈빈 소스를 갖춘 5mm x 6mm PowerFLAT 패키지 기반의 150mΩ, 650V GaN HEMT가 포함돼 있다.

EVSTDRIVEG600DM은 켈빈 소스를 갖춘 8mm x 8mm PowerFLAT 또는 DPAK 패키지 기반의 고속 복구 다이오드와 함께 STL33N60DM2 MDmesh 115mΩ 600V 실리콘 전력 MOSFET도 제공된다.

STDRIVEG600은 현재 생산 중이며, 16핀 SO16 디바이스로 이용이 가능하다. 가격은 1,000개 구매 시 1.07달러이다.