텍사스 인스트루먼트(이하 TI)는 마일드 하이브리드 전기차의 트랙션 인버터와 스타터 제너레이터 같은 48V 고전력 모터 제어 시스템을 위한 고도로 통합된 Grade 0 BLDC 모터 드라이버 제품인 DRV3255-Q1를 출시한다. 

DRV3255-Q1은 업계 최초의 3위상 48V BLDC 모터 드라이버로서, 상측, 하측, 측면의 능동 단락 회로 로직을 통합함으로써 외부 트랜지스터와 제어 로직이 불필요하다. 또한, 능동 단락 회로 로직과 동적 결함 응답 기능을 통합함으로써 설계를 간소화할 뿐만 아니라 최대 30kW에 이르는 모터 전력을 제공한다. 덕분에 48V 모터 구동 시스템의 보드 공간을 절약하고 BOM(Bill of Materials) 비용을 낮출 수 있다.

능동 단락 회로 로직 기능은 시스템 설계자가 시스템 필요에 따라서 MOSFET 연결할 수 있도록 하며, 과전압으로 인한 치명적인 시스템 결함을 방지한다. 동적 결함 응답 기능은 과전압 시에 자동으로 모터 드라이버를 능동 단락 회로 모드로 전환해서 자동차 모터와 전기 부품들을 과전압 스트레스로부터 보호하고 시스템 성능을 높인다.

DRV3255-Q1은 48V 모터 구동 시스템의 응답 시간을 향상시키고 SUV나 트럭 같은 대형 차량이라 하더라도 정차 후에 재빨리 가속할 수 있도록 한다. 최대 600A의 전류를 필요로 하는 모터에서 DRV3255-Q1은 극히 높은 게이트 구동 전류를 제공하므로 최대 1,000nC 게이트 전하 MOSFET을 직접적으로 구동할 수 있다.

또한, 이 새로운 AEC-Q100 Grade 0 모터 드라이버는 영하 40°C에서 영상 150°C의 넓은 온도 범위에서 95V에 이르는 스위칭 트랜션트와 부하 덤프 환경으로부터 48V 파워트레인 시스템을 보호하므로 외부 보호 회로를 필요로 하지 않는다.

기능 안전을 염두에 두고 개발된 DRV3255-Q1은 TI의 공인된 기능 안전 하드웨어 개발 프로세스에 따라 설계되었으며 안전성 메커니즘이 적용되었다. 뿐만 아니라, 고장 형태·영향·진단 분석(FMEDA)과 같은 기능 안전 관련 자료들도 함께 제공한다. 디바이스의 내부 결함 모드들에 대한 안전성 메커니즘과 더불어, 75V의 절대 최대 정격을 견딜 수 있는 디지털 입력·출력 핀 덕분에 DRV3255-Q1은 외부 12V 전원 공급장치의 과전압에도 안전하게 보호 받을 수 있다.   

DRV3255-Q1은 64핀 QFP 패키지로 제공되며, 현재 TI 홈페이지에서 구매할 수 있다. 가격은 1천 개 단위로 개당 3.99달러부터 시작한다. TI 홈페이지에서는 맞춤형 수량의 릴 주문이 가능하며, 다양한 결제 및 운송 옵션을 선택할 수 있다.

시장조사기관인 스트래티지 애널리틱스에서 파워트레인, 차체, 섀시 및 안전 서비스 부문을 담당하는 아시프 안와르 이사는 "48V 시스템은 OEM 업체들이 배기가스를 줄이면서도 ADAS 기능을 위한 추가 전력을 제공하고 HVAC(난방, 환기, 공조) 시스템 같은 전력 소모적 부하들을 관리할 수 있도록 지원하고, 최첨단 성능에 기능 안전과 Grade 0 규격을 결합한 새로운 디바이스는 OEM 업체들이 시스템 차원의 실질적인 이점을 통해 이 목표를 달성할 수 있도록 돕는다"고 말했다.

DRV3255-Q1에 대한 자세한 내용은 기술백서 '작고 기능 안전을 충족하는 48V 30kW 전기차 모터 구동 시스템 설계'에서 확인할 수 있다.