단일 칩 모터 제어 솔루션으로 S12 매그니비(MagniV) 복합 신호 마이크로 컨트롤러

프리스케일 반도체는 새로운 S12 매그니비(MagniV) 16비트 S12ZVM 복합 신호 마이크로 컨트롤러(MCU) 제품군을 발표했다. S12ZVM은 현재 시판되는 자동차용 브러쉬리스 직류(BLDC) 모터 제어 솔루션 중 가장 집적도가 높으며, DC 모터에서 BLDC 모터로 전환되는 추세를 촉진할 것이다.

프리스케일 S12ZVM 단일 칩 모터 제어 솔루션을 사용하면 설계자들이 애플리케이션의 크기를 축소하고 가청 소음을 줄이며 전력 효율을 높일 수 있다.

프리스케일(www.freescale.com)의 혁신적인 S12ZVM 제품군은 MCU, MOSFET 게이트 구동 장치, 전압 조정기, 로컬 상호 연결 네트워크(LIN) 물리 계층 등 시스템의 네 가지 요소가 단일 칩 솔루션으로 결합되었다. 일반적으로 이 네 가지 기능을 구현하려면 2개에서 4개의 칩이 필요하다. 프리스케일은 온칩(on-chip) 통합을 통해 PCB의 물리적 설치 면적을 유사한 개별 솔루션과 비교하여 최대 50%까지 줄일 수 있었다.

자동차 제조사들은 차량 중량 및 소비 전력을 절감할 수 있는 가능성을 끊임없이 찾고 있으며, 이는 궁극적으로 연비 개선으로 이어질 수 있기 때문이다. 전자 시스템 공급업체와 전기 모터 제조사들도 이러한 추세를 받아들이고 있지만, 맞춤형 솔루션을 사용하는 경우 최적에 못 미치거나 확장이 불가능한 솔루션 때문에 어려움을 겪는 경우가 많다.

S12ZVM 제품군은 폭넓은 범위의 제품 버전으로 공급되며, 다양한 메모리 용량과 패키지 옵션으로 CAN 및 LIN 통신 프로토콜을 지원한다. 따라서 고객들은 HVAC 송풍기, 와이퍼, 연료 펌프, 냉각수 펌프 등과 같은 애플리케이션에서 하드웨어 및 소프트웨어 설계를 재사용 가능한 진정한 플랫폼 솔루션을 개발할 수 있다.

프리스케일 자동차용 마이크로 컨트롤러 담당자인 레이 코닌(Ray Cornyn) 상무는 “현재 어떠한 단일 칩 BLDC 모터 제어 솔루션도 실제 자속 기준(field-oriented) 제어를 실행할 수 있는 메모리 용량과 성능 확장성을 제공하지 못한다”면서, “S12 매그니비(MagniV) 포트폴리오의 일부로서 발표된 확장형 S12Z 코어는 프리스케일의 고도로 효율적이며 극히 초소형인 모터 제어 솔루션을 가능하게 만든 핵심 요소이다”라고 말했다.

새로운 S12ZVM 패밀리의 중심인 확장형 S12Z 코어는 100MHz로 작동하며 이전 버전에 비해 현저한 설계상 장점을 제공한다. 즉, 주소 지정 공간의 선형성이 높아짐에 따라(메모리 페이징 불필요), 소프트웨어 개발이 간소화되었으며 소프트웨어를 여러 애플리케이션에 이식할 수 있게 되었다.

또한 자속 기준 / 벡터 제어 알고리즘과 같은 정밀한 모터 제어 기법에 널리 사용되는 분수 산술 연산을 가속하는 새로운 명령도 도입되었다. 더불어 주요 개발 도구 파트너 업체인 코즈믹 소프트웨어(Cosmic Software)와 긴밀한 협력을 통해 코드 크기 감소 등과 같은 점진적인 개선도 이루어졌다. 이 제품군은 최적화된 전용 모터 제어 소프트웨어 구성요소의 학습 곡선을 단축할 수 있는 소프트웨어 라이브러리로 더욱 완벽해졌다.

S12ZVM 제품군은 기계 또는 유압 시스템을 효율적인 BLDC 모터로 교체하는 경우나 단순히 표준 DC 모터를 더 신뢰성 높은 BLDC 모터로 교체하는 경우 모두 타당성 높은 선택이다.

아이씨엔 매거진 2012년 04월호