“모터제어, 작게! 강력하게! 정확하게!”

탁월한 동작성과 위치결정 실현한 powerSTEP™

지난달 일산 킨텍스에서 개최된 i-sedex 2015(국제반도체대전)에 참가한 ST마이크로일렉트로닉스는 미래의 산업자동화를 위한 고전력 밀도 스테핑모터 드라이브 시스템을 선보여 눈길을 끌었다. 그 제품이 바로 powerSTEP™이다.

ST마이크로일렉트로닉스가 선보인 스테핑모터 powerSTEP™은 동급 제품 대비 높은 등급의 애플리케이션에서 소형 모터 제어 설계의 장점을 제공하는 제품으로 참관객의 발길을 사로잡았다. 소형 패키지에 모든 부품을 탑재한 powerSTEP™ 스테퍼 모터 드라이브 시스템은 비용효율성을 가능하게 하고, 또한 유연성 및 내구성을 강화해 더 나은 성능과 안정성을 제공하고 있으며, 높은 전력 밀도까지 제공하는 제품이다.
 

초소형 패키지에 모든 것 담아

powerSTEP™의 가장 큰 장점 중 하나는 동급 대비 작아진 패키지 안에 모든 부품을 탑재했다는 점이다. 이를 통해 최소한의 공간 활용으로 동급 대비 높은 성능의 모터 구동 및 제어를 할 수 있게 했다. 특히 이 제품은 완벽하게 전력 스테이지를 모두 통합해 최대 10A까지 전류가 공급되는 자동화된 기계의 애플리케이션에 적합한 제품으로, 관련 산업 분야에서 사용되는 모터 제어 IC의 범위를 확장할 수 있도록 구성된 고전력 고집적 장치로도 인정받고 있다.
 

이와 관련해 i-sedex 2015에 참가해 직접 powerSTEP™의 시연 및 설명을 담당한 ST마이크로일렉트로닉스의 정호식 차장은 “powerSTEP™은 스테핑 모터이다. 보통 스테핑 모터가 대부분 프루프 제품인 반면 ST마이크로닉스의 새로운 스테핑모터인 파워스텝은 MCU를 제외한 나머지 부품들을 한 패키지 안에 모두 넣었다는 점이 특장점이라 할 수 있다”면서, “듀얼 브릿지(8개)로 구성된 이 패키지는 초소형임에도 불구하고 10A의 전류를 커버할 수 있다. 또한 로스가 적기 때문에 똑 같은 애플리케이션 조건에서도 발열을 적게 발생시킨다는 장점도 지니고 있다”고 전했다.

이어서 그는 “또한 powerSTEP™은 ST의 CPU 패턴만으로도 발열을 커버할 수 있다. 초소형 제품이라고 해도 따라서 더 많은 파워를 용이하게 이용할 수 있으며, 공간 활용 측면에서도 상당한 이점까지 제공하고 있다”고 덧붙였다.

설계의 단순화 실현!

powerSTEP™ 파워 스테이지는 열 관리를 단순화하기 위해 에너지 효율을 극대화 및 발열을 최소화 했다. 특히 통합 제어 IC는 일반적으로 마이크로 컨트롤러를 선택하면 엔지니어 추가적인 자유를 제공함으로써 마이크로 컨트롤러에서 실행되는 계산을 수행 지능형 운동 엔진을 포함해 소프트웨어 및 펌웨어 설계를 단순화시킨다.

한편, powerSTEP™은 부드럽고 조용한 움직임을 자랑하며, ST의 특허 전압 모드 제어 모터를 사용하기 위해 필요한 경우 예측 알고리즘으로 고급 전류 모드 제어에서 사용할 수 있는 유연성 혜택을 고스란히 누릴 수 있는 제품이라고 ST마이크로일렉트로닉스는 설명했다. 높은 수준의 마이크로 단계의 해상도는 최근 빈번하게 사용되는 스테퍼 모터 컨트롤러와 유사하다.

그 외에도 이 제품은 호스트에 대한 업계 표준 SPI 연결이 편리한 프로그래밍, 전류 감지 관리 및 센서리스를 탐지를 할 수 있다. 최소한의 외부 부품을 요구함으로써, 전력 단계는 개별 제어 및 전력 스테이지 구성 요소와 디자인에 비해 PC 보드 공간을 최대 50%까지 절약 할 수 있게 된 것. 이 같은 포괄적인 보호 기능 내장으로 모터 제어에 매우 강력하고 안정적인 솔루션을 제공하는 제품이 바로 powerSTEP™인 것이다.

뿐만 아니라, 다목적 모터 드라이버인 STSPINpower도 큰 관심을 끌었다. STSPINpower는 쉽고 간단하게 모터를 컨트롤 할 수 있는 ST마이크로일렉트로닉스의 제품으로 모든 종료의 엔진을 구동할 수 있도록 유연성 있게 설계된 제품이다. 특히 이 제품은 낮은 전력 소비와 과전류를 방지하며, 탁월한 풀 셋 보호 기능까지 갖춘 제품으로 향후 업계에서 큰 인기몰이를 할 것으로 기대를 모으고 있다.

스마트 시티와 IoT 기술도 소개

ST마이크로일렉트로닉스는 이번 전시회에서 보다 에너지 효율적이고 연결된(connected) ‘스마트  시티’ 구현 기술도 선보여 눈길을 끌었다. 스마트 시티의 기본 개념은 도시 전체의 에너지 효율성과 생산성을 높이기 위해 센싱, 연결성, 그리고 데이터 프로세싱 기술 등을 적용하는 것. 전력 효율성 이외에도 건물과 공공기반시설의 관리, 활용, 유지 보수 등을 개선하는 데에 초점을 맞췄다.

ST마이크로일렉트로닉스는 이번 국제반도체대전에서 무선 메시 네트워크에 연결된 다양한 센서 노드를 사용하는 스마트 시티 데모를 직접 시연했으며, 이 센서 노드들은 스마트 조명 모니터링 및 제어, 스마트 쓰레기 모니터링, 스마트 진동 감지, 스마트 환경 모니터링 등을 수행하기도 했다.

ST마이크로닉스 부스에 설치된 무선 메시 센서 네트워크가 근접센서 노드를 통해 무선으로 조종되는 차량의 위치를 감지하여 도로 조명을 컨트롤했다. 또한 가속도 센서 노드를 이용해 빌딩의 진동을 감지하고, 부스 주변에 설치된 환경 센서 노드를 통해 온도, 습도, 압력을 측정했다.

이 밖에도, 무선 연결된 조명 제어 보드를 통해 부스 내 조명의 전력 소비량을 실시간으로 모니터링했다. 부스의 센서 노드에서 수집된 모든 데이터는 네트워크를 통해 하나의 화면에 표시되었는데, 이 데모를 위해 ST마이크로일렉트로닉스의 32비트 MCU, 센서, RF 및 전력 등의 다양한 디바이스용 개발 보드와 파라독스 엔지니어링의 무선 풀 메시 네트워크 통신 플랫폼을 결합되었다.
 

이와 관련 ST마이크로일렉트로닉스 관계자는 “32비트 마이크로컨트롤러 개발보드(Nucleo)와 더불어 모션 MEMS 및 환경 센서, MEMS 마이크, 모터 드라이버, 블루투스LE(BLE), 다이나믹 NFC태그를 구현하는 확장 보드들(X-Nucleo)을 포함하는 다양한 최신 임베디드 개발 에코시스템을 체험할 수 있다. ST의 개발 에코시스템은 스마트 시티와 IoT 애플리케이션을 더욱 쉽고 빠르게 개발 할 수 있도록 설계되었다”고 설명했다.
 

그 외에도 ST마이크로일렉트로닉스는 최근의 전자 제품들에서 파워 어댑터의 종류가 다양해지면서 간단하고 사용자 친화적인 전력 공급 솔루션에 대한 수요가 증가하고 있는 가운데, 무선 전력 공급 부문에서 ST는 Qi와 PMA규격을 따르는 첨단 멀티 플랫폼 디지털 파워 컨트롤러 IC도 선보였다.

또한, MEMS 디바이스 공급업체인 ST마이크로일렉트로닉스는 최신 센서 솔루션도 함께 선보였다. 3축 디지털 출력 가속도 센서와 3축 자이로스코프가 통합된 6축 MEMS 센서 모듈 평가 보드는 콤팩트한 폼팩터(2.5×3.0×0.8mm)와 경쟁 제품보다 약 20% 까지 우수한 전력 효율성을 자랑한다.

자료제공 | ST마이크로일렉트로닉스(www.st.com)