노보센스, PWM 고주파 과도 간섭 난제 극복…차량용 전류 감지 증폭기

노보센스는 차량용 고전압 펄스폭 변조(PWM) 시스템을 위해 특별히 설계된 양방향 전류 감지 증폭기 NSCSA240-Q1 시리즈를 출시했다고 21일 밝혔다.

제품은 PWM 시스템에서의 고주파 과도 간섭 난제를 극복하여, 자동차 부품 조향(EPS), 모터 드라이버 등 시나리오에 높은 신뢰성의 전류 모니터링 솔루션을 제공하며, AEC-Q100 차량용 신뢰성 표준을 충족시킨다.

PWM 시스템은 모터 드라이버에 광범위하게 적용되며, 특히 차체 자세 제어(ESC), 자동차 부품 조향(EPS) 등 안전에 직결된 핵심 시스템에서 전류의 온·오프를 고속으로 스위칭해 모터의 회전 속도와 토크를 정밀하게 제어한다. 자동차의 전동화와 지능화가 가속화됨에 따라, 고정밀 전류 검출은 전자식 조향, 모터 제어 등 핵심 시스템의 중심 요구 사항으로 자리 잡았다. PWM 시스템은 고주파 스위칭으로 인한 공통 모드 전압의 급격한 변동으로 인해 일반 증폭기의 출력 신호가 쉽게 왜곡되고, 미세 전류 신호는 넓은 온도 범위(-40°C~125°C)에서 ±0.1%의 측정 정밀도를 유지해야 한다. 또 시스템 소형화 추세에 따라 제한된 면적 내에서 디바이스가 듀얼 채널 독립 검출을 구현해야 하는 등 여러 과제에 직면했다. 따라서 안전한 주행을 위해서는 고전압 과도 간섭을 극복하고, 정밀도 요구를 충족시키며, 공간적 제약을 해결할 수 있는 센서 성능이 절실히 요구된다.

NSCSA240-Q1 시리즈는 강화된 PWM 억제 기술을 통합하고, 양방향 전류 검출을 지원하며, 과도 간섭 내성, 차량용의 고정밀도, 유연한 적응성 등의 특성을 겸비하고 있다. 이 시리즈는 -4V~80V의 초광범위 공통 모드 입력 범위, ±5μV의 전형적 입력 오프셋 전압 및 135dB의 직류 공통 모드 제거비(CMRR)를 바탕으로, PWM 시스템의 과도 간섭 문제에 효과적으로 대응하여 자동차의 여러 핵심 영역에 높은 신뢰성의 전류 모니터링 솔루션을 제공한다.

예를 들어, 섀시 제어 측면에서는 EPS 및 전자식 주차 브레이크(EPB) 등 전류 폐루프 제어 시스템을 효과적으로 지원하며, 파워트레인 시스템에서는 OBC(차량 탑재 충전기)와 DCDC 전력 모듈의 전류 모니터링에 적합하다. 자동차 바디 일렉트로닉스에서는 NSCSA240-Q1이 지능형 전조등 디밍 및 시트/썬루프 모터 드라이버 제어에서도 중요한 역할을 수행할 수 있다.

PWM 시스템에서 고주파 스위칭으로 인해 발생하는 공통 모드 전압의 급격한 변동은 흔히 기존 증폭기의 출력 신호 왜곡을 초래한다. NSCSA240-Q1 시리즈는 90dB@50kHz의 교류 공통 모드 제거비(AC CMRR)를 통해 ΔV/Δt 과도 간섭을 효과적으로 억제한다. 동시에, 독자적인 PWM 과도 감쇠 설계로 출력 신호의 외란을 80%까지 줄일 수 있으며, 80V 공통 모드 전압 과도 조건에서 회복 시간이 10μs 미만이다. 또한, 450kHz~600kHz의 대역폭(게인에 따라 변동)으로 고속 과전류 보호를 지원하는 동시에 저주파 PWM 신호도 정밀하게 포착, 자동차 부품 조향(EPS), 모터 드라이버 등 시나리오에 강력한 내간섭성과 신호 안정성을 제공한다. -4V~80V의 공통 모드 입력 범위를 갖춘 NSCSA240-Q1 시리즈는 초광범위 동적 범위와 강력한 로버스트니스를 바탕으로 12V, 24V, 48V 등 다양한 차량 탑재 전기 아키텍처에 호환되어 시스템이 안정적으로 작동하고 다양한 전기적 환경에 효과적으로 대응할 수 있다. 동시에, 이 제품은 ±2000V의 ESD 보호(HBM/CDM)도 제공하여 시스템이 외부 전기적 간섭의 영향을 받지 않도록 보호하며, 시스템 안정성을 강력한 뒷받침 한다.

이경민 기자