Amantys Configuration Tool, 쉬운 Power Stack Testing 및 Management 지원

“Power Stack의 테스트 및 관리 업무는 많은 시간과 여러 과정이 필요합니다. Amantys에서 새로나온 Configuration Tool은 이러한 복잡한 일부 과정들을 수초 안에 해결할 수 있어 생산성 향상에 큰 기여를 할 수 있습니다.”

글. Richard Varney and Bryn Parry, Amantys Power Electronics Limited

Introduction

새로운 Power Stack의 도입은 게이트 드라이버의 특성 값 (e.g. Rgon, Rgoff, Rgsoft 등)의 변경 등 많은 검증 과정을 필요로 합니다. 게이트 드라이버 저항 값 변경 시 일반적인 방법으로는 Power Stack을 분해하여 수작업으로 저항을 교체한 후 다시 조립하여 테스트를 하는 과정이 필요로 합니다. 큰 용량의 Power Stack의 경우 다수 게이트 드라이버가 장착되어 있기 때문에 보다 많은 시간이 소요됩니다.

관련하여, 테스트시 필요한 Pulse Generator 와 Double Pulse 테스트등 Power Stack 시험 과정이 필요 합니다.

또한, Power Stack의 조립, 분해, 변경 등의 수작업 간에는 항상 고전압 장치로부터 야기될 수 있는 안전사고 위험성에도 노출 됩니다.

Amantys의 Power Insight Configurator는 이러한 일련의 Power Stack 검증과정을 보다 빠르고 안전하게 처리할 수 있는 도구 이며, 이는 Amantys의 Power Insight 기능과 같이 연동되어 2-way communication을 지원 합니다. Power Insight 기능은 전용 Adapter를 통하여 PWM, ACK (feedback) 신호를 다중처리 합니다.

The Power Insight Adapter

Power Insight Adapter는 Windows PC를 이더넷 또는 USB 포트로 연결하고, 게이트 드라이버와는 광 케이블로 연결하는 인터페이스 장치입니다. Power Insight Adapter는 두 가지 방법으로 communicating 합니다.
첫 번째로, Direct mode 입니다. 이 방법은 Windows PC에서 게이트 드라이버로 테스트 pulse를 바로 보내어 제어 합니다. 그리고 다른 방법으로는, Gateway mode 입니다. Power Insight Adapter가 기존 central controller 및 Amantys 게이트 드라이버의 PWM, ACK pulse를 통하여 전달 합니다. 이러한 기능들은 Power Insight & Windows PC를 이용하여 communicating 이 가능 합니다.

Figure [0] – Power Insight Adapter

Figure [1] – Power Insight Adapter

Power Insight Configurator
Power Insight Configurator는 Windows PC 기반의 어플리케이션으로 Power Insight Adapter와 게이트 드라이버가 연결된 상태에서 Discovering 과 Communicating이 가능 합니다. Power Insight Configurator가 찾은 각 게이트 드라이버의 정보는 Configurator 하단에 이름, 시리얼 번호 및 IPv6 주소가 표기 됩니다.

The Configuration Pane
게이트 드라이버 버튼을 클릭하면 Configuration Pane과 관련 게이트 드라이버 정보가 표시 됩니다. (e.g. Figure [2])

Figure [2] – Configuration Pane

Configuration Pane는 게이트 드라이버의 설정된 정보가 표기 됩니다. 사용자가 설정할 수 있는 표준 parameter는 하기 Figure [3] 와 같습니다.

Figure [3] – Configuration Table

사용자는 원하는 parameter의 값을 입력하여 설정을 변경할 수 있으며, 적용 전까지는 붉은 색으로 표기 되며, 적용 완료 후에는 검정색으로 표기 됩니다. Programing 적용시간은 버튼 클릭 후 수초 안에 적용 됩니다.

또한, 사용자는 같은 parameter 값을 연결되어 있는 다른 게이트 드라이버에 one-click 으로 적용이 가능하며, 반대로 원래 설정 값으로도 변경이 가능 합니다.

설정 값은 “Save to File”, “Load from File” 버튼을 이용하여 손쉽게 추출/적용이 가능 합니다. 이는 사용자가 원하는 Power Stack의 최적의 설정 값을 가지게 할 수 있으며, 이 값을 Amantys 생산팀에게 전달하면, 사용자가 원하는 드라이버로 양산이 가능 합니다.

The Fault Report Pane
Fault Report Pane은 게이트 드라이버의 fault 횟수를 보여 줍니다. Amantys 게이트 드라이버의 Fault 리스트는 하기와 같습니다.

• Short Circuit Type 1
• Short Circuit type 2
• Under voltage event
• Clamping event

만약, 운용도중 상기의 fault가 발생하면 게이트 드라이버의 메모리에 저장됩니다. Power Insight Configurator는 maintenance interval 등을 위한 fault 정보를 파일로 저장할 수 있는 기능을 지원 합니다. 기존 fault counter를 reset 하여 정보의 수집 및 관리가 용이 합니다. 이 기능은 Power Stack의 관리 측면에서 수많은 고객으로부터 요구되어온 기능중의 하나이며 Figure [4]에서 Fault Report pane 예시를 볼 수 있습니다.

Figure [4] – Fault Reporting Pane

Power Insight Configurator는 CSV 파일로 추출이 가능하며, 추후에는 Excel 파일 또는 Report 형태로 지원할 예정 입니다.

The Pulse Generator Pane
Power Insight Configurator는 Pulse generation 기능을 지원 합니다. Power Insight Adaptor 버튼을 클릭하면 pulse generator pane이 나타납니다. 5가지 형태의 pulse 옵션을 선택할 수 있습니다. (e.g. Figure [5])

Figure [5] – Pulse Generator Options

Offset, period/μS 등을 선택하여 테스트 pulse를 설정할 수 있습니다. (e.g. Figure [6])

Figure [6] – Pulse Generator Pane

Double Pulse Master / Slave 설정은 동기화된 두 번째 채널에서 double pulse 와 single pulse를 유지하는 동안 double pulse에서 첫 번째 펄스의 폭을 변경하여 사용자가 다양한 전류 설정이 가능 합니다. 이 기능은 다양한 전류 레벨 테스트를 보다 빠르게 할 수 있는 매우 유용한 기능 입니다.

또한, 사용자는 pulse를 single shot 또는 “Go”버튼을 눌러 사용자가 원하는 시간 (Period parameter) 동안 pulse를 보낼 수 있습니다.

Pulse 설정은 저장 가능하며, .pul 파일로 저장되며, re-loading이 가능하여 테스트시 유용하게 사용 가능 합니다.

Integration with other Software Tools
The Power Insight Adapter supports the use of the Standard Commands for Programmable Instrumentation (SCPI) interface language allowing the Power Insight Adapter to be controlled from another program such as LabView or MATLAB.

Conclusion
Power Insight Adapter 및 Amantys 게이트 드라이버 사용시, Power Insight Configurator 도구는 추가적인 테스트 설비 구축 없이 저항 값 수정, pulse generator 등의 기능을 이용하여 사용자가 빠르고 효율적인 Power Stack 테스트를 할 수 있습니다.

Power Insight Configurator는 특히 기존의 일반적인 게이트 드라이버와는 다르게 저항 값 변경 시 Power stack 조립, 해체 등의 수동 작업이 필요 하지 않기 때문에 안전하고, 간단하면서 신속한 검증 작업이 가능 합니다.

실제 운영 환경에서는 Power Insight Configurator의 fault counter 기능은 유지/보수 담당자에게는 Power Stack의 상태정보를 리포팅 해주어 보다 면밀한 관리가 가능 합니다.

[Amantys Power Electronics. www.amantys.com]