오늘날 모터 제어 시스템의 개발자는 홀 효과 위치 센서 및 구형 자기 리졸버 솔루션을 인덕티브 센서로 빠르게 대체하고 있다. 인덕티브 센서는 고가의 자석과 여타 무거운 변압기 기반 구조를 제거함으로써 단순하고 컴팩트한 인쇄회로기판(PCB)으로의 통합을 지원한다.
마이크로칩테크놀로지(이하 마이크로칩)는 업계 최대 규모의 인덕티브 위치 센서 제품군을 전기차 모터 제어 시장으로 확장하기 위해 전기차 모터 제어 애플리케이션용으로 특별히 설계된 LX34070 IC를 출시했다. 해당 제품은 차동 출력, 빠른 샘플링 속도 및 ASIL(자동차 안전 무결성 수준) C등급(ASIL-C)에서 ISO 26262 호환을 위한 기능 안전 인증을 돕는 기능을 제공한다.
마이크로칩의 혼합 신호 및 리니어 아날로그 사업부 패니 더벤하그(Fanie Duvenhage) 부사장은 "LX34070 인덕티브 위치 센서를 사용하면 엄격한 안전 요건을 충족하고, 총 시스템 비용을 절감하며, 자동차의 DC 모터, 고전류 및 솔레노이드의 노이즈가 심한 환경에서도 원활하고 정확하게 동작하는 보다 가볍고 작고 안정적인 모터 제어 솔루션을 개발할 수 있다"고 밝혔다.
이어 그는 "개발자들은 LX34070을 통해 마이크로칩 8비트 AVR 및 PIC 마이크로컨트롤러(MCU), 32비트 MCU, dsPIC 디지털 신호 컨트롤러를 비롯해 기능 안전이 인증된 마이크로칩의 여타 디바이스와 페어링해 전기차 모터 제어 설계를 더욱 간소화할 수 있다"고 설명했다.
LX34070 인덕티브 위치 센서 솔루션은 자기 리졸버 및 선형 전압 차동 변환기(LVDT)에 비해 훨씬 적은 비용으로 다양한 편익을 제공한다. LX34070 디바이스는 변압기 기반의 자기 권선이나 코일 구조가 아닌 PCB 트레이스를 사용하므로, 무게가 500그램에 달하는 여타 디바이스에 비해 그 크기와 질량이 무시할 수 있는 수준이다.
또한, LX34070은 자석 강도에 의존하지 않기 때문에 더 정확하고, 표유 자기장을 능동적으로 제거하기 때문에 더 강건하다. 이러한 기능 및 기타 다른 기능들은 개발자가 전기차 모터 제어 설계에서 얇고 가벼운 PCB 기반 LX34070 솔루션을 배치할 위치를 정할 때 더 높은 유연성을 제공한다.
PCB 기반 인덕티브 위치 센서는 1차 코일을 사용해 두 개의 2차 코일에 연결되는 AC 자기장을 생성한다. 소형의 금속 타겟 물체는 자기장을 교란해 두 개의 2차 코일이 각각 서로 다른 전압을 수신하도록 하며, 그 비율은 절대 위치를 계산하는 데 사용된다.
마이크로칩은 십 여 년 전에 이러한 기법을 적용해 최초의 자동차 및 산업 애플리케이션을 위한 대용량 인덕티브 센서를 출시한 바 있으며, 현재도 다수의 제품을 양산하고 있다. 이제 LX34070을 활용함으로써 검증된 PCB 자재, 접근 방식, 그리고 단순화된 저가의 패키징을 전기차 모터 제어 애플리케이션은 물론 고속 및 저지연 특성을 필요로 하는 여타 애플리케이션에 적용할 수 있다.
헬로티 서재창 기자 |
