차량 내 가동 부품의 전동화가 가속화되면서 차량에 장착되는 모터 수가 증가하고 있으며, 특히 바디 시스템용 모터의 증가가 두드러진다. 이러한 추세에 따라 모터 작동에 필요한 드라이버 수도 증가해 시스템 소형화 요구가 커지고 있다. 또한 차량 경량화 요건을 충족하려면 와이어 하네스를 줄여야 한다.
도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지가 엔지니어링 샘플 공급을 개시한 ‘TB9104FTG’ 게이트 드라이버는 고전류 차량 브러시드 DC 모터에 사용되는 브리지 회로용 제품으로 파워 백 도어, 파워 슬라이딩 도어, 파워 시트 등 자동차 바디 시스템 분야에 적합하다.
TB9104FTG는 일반 치수 5.0mm×5.0mm의 소형 VQFN32 패키지를 채택했다. 패키지 하단의 노출형 방열 패드(Exposed thermal pad)가 방열 성능을 향상시키며, 외부 MOSFET과 결합하면 바디 시스템용 고전류 브러시드 DC 모터를 위한 소형 구동 회로를 구현할 수 있다.
이 신제품에는 마이크로컨트롤러와 인터페이스하기 위한 직렬 주변 장치 인터페이스(SPI)[2]가 탑재되어 다양한 구성 옵션과 상태 정보를 제공한다. 특히 모터 회전 명령을 전용 핀뿐만 아니라 SPI를 통해서도 실행할 수 있다. 여러 게이트 드라이버를 SPI 버스에 연결하면 배선을 공유할 수 있어 와이어 하네스 감소에 기여한다.
또한 TB9104FTG는 PWM 구동 회로를 내장했다. SPI를 통해 여러 장치가 연결된 환경을 고려해 설계되었으며, 마이크로컨트롤러에서 단 한 번의 회전 명령만으로 사전 설정된 PWM 구동 주기에 따라 모터를 연속적으로 작동시킬 수 있다. 이를 통해 마이크로컨트롤러의 부하를 줄이고 SPI 버스의 혼잡을 완화할 수 있다.
고전류를 취급하는 장치인 만큼 TB9104FTG는 모터 구동 전류를 모니터링하는 고정밀 전류 감지 앰프를 통합해 안전성을 보장한다. 앰프의 출력을 마이크로컨트롤러에 피드백함으로써 비정상 전류 발생 시 정밀한 구동 정지 제어를 실행할 수 있다. 이외에도 다양한 이상 감지 및 구동 정지 기능을 갖추고 있다.
