ST 32비트 MCU 내장 모터 드라이브, 배터리 구동 로봇 및 가전의 모션 제어 간소화

ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 32비트 MCU를 내장한 프로그래머블 모터 컨트롤러 STSPIN32F0A를 출시했다.

이 디바이스는 STM32F0 마이크로컨트롤러(MCU)와 3개의 외부 MOSFET 하프-브리지를 위한 게이트 드라이버를 통합하고 12V LDO가 추가된 3.3V DC/DC 스위칭 컨버터를 탑재하여 7 x 7mm의 경량/소형 크기로 제공되어 설계 시 유연한 모터 제어 옵션을 제공한다. 32Kbyte의 온칩 플래시를 갖춘 48MHz 마이크로컨트롤러는 6스텝 센서리스, 필드-지향 제어, 위치 감지 제어와 같은 모터 제어 알고리즘뿐만 아니라 사용자 애플리케이션 실행도 가능하다.

STSPIN32F0A의 동작전압은 6.7V에서 45V라서 움직이는 로봇이나 짐벌(Gimbals), 드론 등의 LiPo 셀 한 쌍 크기의 작은 배터리로도 구동이 가능하다. 전동공구나 공기청정기 및 소형 냉장고와 같은 휴대용 가전은 물론, 서버 냉각팬, 3D 프린터에도 이상적이다.

개발자들은 모터의 역-전기력(back-EMF[1])이나 위치/홀-센서 피드백의 처리를 위해 CPU 개입을 줄이고 제로에 가까운 회전자 속도까지 정밀하게 제어할 수 있는 마이크로컨트롤러 주변장치와 프로그래밍이 가능한 16개의 I/O 핀을 활용할 수 있다. 또한 션트 저항을 통한 전류 감지 등의 작업에 사용할 수 있는 3개의 연산 증폭기와 12비트 9채널 ADC가 포함되어 있다.

이외에도 MCU 에는 5개의 범용 타이머와 I2C, UART, SPI 인터페이스가 포함되어 있다. 또한 사용자는 STM32 부트 로더에 액세스하여 유연하게 펌웨어를 OTA(Over the Air)로 업데이트 및 업그레이드할 수 있다.

이번 게이트-드라이버 IC는 채널당 최대 600mA까지 제공할 수 있기 때문에 설계자는 MOSFET을 폭넓게 선택해 다양한 전력 등급의 모터를 제어할 수 있다. 통합 부트스트랩 다이오드는 안정적인 시동을 보장하며 보호 기능으로 실시간 프로그래머블 과전류 보호 및 교차-전도/슛-스루 방지, UVLO(Under-Voltage Lockout), 과열 보호 기능 등이 내장돼 있다.

또한 STSPIN32F0A는 마이크로컨트롤러에 전원을 공급하는 3.3V DC/DC 컨버터와 게이트-구동 회로를 위한 12V LDO를 통합하고 있어 시스템 설계를 더욱 간소화하고 재료비 절감 효과를 가져온다.

이 STM32 기반 모터 드라이버는 ST의 방대한 STM32 개발 에코시스템과 연결되며, 이 시스템은 소프트웨어 패키지 STM32Cube 및 하드웨어 STM32 누클레오(Nucleo)를 비롯해 STM32 파트너 프로그램의 인증된 협력업체들의 리소스들을 갖추고 있다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr