NXP반도체는 전기차 트랙션 모터 인버터를 위한 새로운 차량용 전력 제어 레퍼런스 플랫폼을 연내 출시한다고 8일 밝혔다.

이 플랫폼은 차량용 마이크로컨트롤러(MCU)와 강력한 전력 관리 시스템 기반 칩(SBC), 애플리케이션용 시스템 구현 소프트웨어로 구성된다. NXP반도체의 절연 고전압 절연게이트양극성트랜지스터(IGBT) 게이트 드라이버와 통합할 수 있다.

트랙션 모터 인버터는 직류(DC) 배터리 전압을 다상 교류로 변환해 운전자가 요구하는 속도·가속으로 전기 및 하이브리드 차량의 트랙션 모터를 구동한다. 모터의 상태 모니터링, 구동 전류 감지, 원하는 토크 에너지를 안정적으로 계산해 적용하려면 복잡한 시스템 제어가 필요하다.

NXP는 VEPCO 테크놀로지스와 협력, ASIL D등급의 고전압 전력 제어 레퍼런스 플랫폼과 인버터 시제품을 설계했다. 이 시제품으로 후지 일렉트릭(Fuji Electric) 800V 실리콘 IGBT 전력 모듈을 제어, 100kW 3상 모터를 구동할 수 있다.

내장된 절연 고전압 게이트 드라이버 IC ‘GD3100’는 게이트 제어 이중화 및 온/오프 상태 검증, 전류 및 온도 모니터링, 저전압 및 고전압 FSI(Fail safe inputs) 등의 기능을 제공한다.

MCU ‘MPC5775E’에는 통합 모터 제어 기능과 소프트웨어 리졸버(resolver) 구현이 함께 제공된다.  PMSM 센서리스(sensorless) 현장 중심 제어 실행 시 컴퓨팅 기능의 10%만 사용해 최신 EV와 하이브리드 차량에 필요한 모든 안전 기능과 복잡한 주행 전략에 사용할 수 있는 최대 대역폭이 예비된다.

SBC ‘FS65xx’는 다중 전기화 애플리케이션에 설계된 매우 강력한 전원 관리 안전 시스템 기반으로 맥락에 관계 없이 안전 요소로 ASIL-D등급 수준의 고장 대응(fail-silent) 기능 안전이 포함돼있다.

NXP반도체는 향후 고객이 자체 시스템 제어 구성요소와 구현 소프트웨어, 기능 안전 구현을 통해 레퍼런스 설계 플랫폼에 기반해 모터 인버터를 개발할 수 있도록 지원할 계획이다. VEPCO 테크놀로지스는 해당 플랫폼 상에서 애플리케이션과 성능에 특화된 개발을 위한 계약 시스템 엔지니어링 서비스를 제공한다.

릭 빌(Rick Beale) NXP반도체 고급 차량용 아날로그 글로벌 마케팅 디렉터는 “차량 전기화로 나아가는 행보에는 고전압 전력 스위치 이상을 필요로 한다”며 “새로운 플랫폼은 역동적으로 성장하는 분야에서 NXP가 보유한 포트폴리오 강점을 활용한 좋은 사례”라고 말했다.