TI 코리아 (대표이사 박중서, ti.com/kr), 2022년 3월 21일 - 텍사스 인스트루먼트(TI)는 미국 텍사스주 휴스턴에서 개최되는 응용전력전자 전시회인 APEC(Applied Power Electronics Conference)에서 전원 관리와 관련하여 복잡한 설계 과제를 해결하는 전원 솔루션들을 소개할 예정이라고 밝혔다.
3월 20일부터 24일까지 개최되는 APEC 전시회에서, TI는 전원관리 포트폴리오에 추가된 최신 기능을 소개하면서 ▲전력 밀도는 향상시키고▲ EMI[1]와 잡음, 정동작 전류(IQ)[2]는 낮추고 ▲신뢰성을 높이는 방법에 관하여 시연할 예정이다. 더불어, TI의 전원 전문가들이 16개의 산업 및 기술 세션을 리드하면서 관련 주제에 대한 발표도 진행한다. TI.com/APEC에서 가상 데모 관련 기술백서, 기술기고문, 온디맨드 트레이닝에 대해 자세히 살펴볼 수 있다.
마크 게리(Mark Gary) TI 아날로그 전원 제품 분야의 선임 부사장은 “TI는 지난 수십 년에 걸쳐서 전원 관련 디자이너들이 더 높은 전력 밀도 달성, 배터리 수명 연장, EMI 축소, 전력 및 신호 무결성[3] 유지와 함께 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 지원하는 새로운 프로세스와 패키징, 회로 설계 기술을 개발해왔다. 차세대 전원 관리 솔루션을 제공하기 위한 TI의 노력은 기술 혁신을 거듭함으로써, 차량용 파워트레인과 차체 전장 제품에서부터 전기차(EV) 충전, 태양광 발전, 의료 장비에 이르는 다양한 응용 분야에서 높은 수준의 성능을 달성하고, 에너지 효율을 개선하며 신뢰성을 높일 수 있도록 지원하고 있다.” 라고 말했다.
EMI 및 잡음을 낮추는 3가지 신제품 (APEC에서 공개 예정)
- 36V 3A LMQ66430와 LMQ66430-Q1 벅 컨버터는 2개의 입력 바이패스 커패시터[4] [5]와 하나의 부트 커패시터를 통합한다. 이로써 CISPR 25 클래스 5 EMI 표준을 쉽게 충족하면서 업계 최고 수준인 1.5mA의 정동작 전류(IQ) 및 BOM 절감 효과를 제공하는 동시에 업계에서 가장 작은 수준의 솔루션 크기를 제공한다.
- TPS7A94 LDO 선형 레귤레이터는 출력 잡음이 업계 최저 수준인 0.46mVRMS이며, 경쟁 솔루션 대비 최소 42% 더 우수하다. 또, 높은 전력 공급 제거비(PSRR, power-supply rejection ratio)[6]를 제공하여 의료 장비, 무선 인프라, 레이더 같은 민감한 애플리케이션의 시스템 정확도와 정밀도를 높인다.
한계를 끌어올리는 혁신적인 시스템 솔루션
TI는 APEC 전시회 현장 부스와 TI.com/APEC에서 TI 제품이 전원 관리의 복잡한 설계 과제들을 해결하는 방법에 대해 다음과 같은 주제로 데모를 진행할 예정이다.
- 800V 11kW 3레벨 3위상 갈륨 나이트라이드(GaN) 기반 ANPC(active neutral-point clamped) 인버터 전원 스테이지를 통한 전력 밀도 향상: 6.6kW ANPC 인버터 레퍼런스 디자인을 기반으로 하는 이 데모는 600V LMG3422R030 GaN FET을 통해 높은 스위칭 주파수를 달성하고 EV 충전이나 태양광 발전 같은 애플리케이션에서 자기 소자 크기 축소 및 전력 밀도 향상, 98.5%의 피크 효율을 달성하도록 한다.
- 차량 및 산업용 애플리케이션의 EMI 축소 및 필터 크기 개선: 이 데모는 LMQ66430-Q1 저 EMI 벅 컨버터가 고유의 듀얼 랜덤 분산 스펙트럼(DRSS) [7]기법을 통해 실시간으로 EMI를 낮추고 커패시터를 통합함으로써 설계를 크게 간소화하는 방법에 대해 보여준다.
- 신뢰성 높은 작동을 위한 고전압 절연 기술로 안정성 높은 시스템 구현: 이 데모는 ASIL D[8]를 충족하는 고속 트랙션 인버터 레퍼런스 디자인을 기반으로 했다. TI의 UCC5870-Q1 절연형 게이트 드라이버[9]와 UCC14240-Q1 DC/DC 바이어스 전원 모듈을 사용해서 30A 피크 전류로 높은 시스템 효율을 달성하고 첨단 고전압 절연, 보호, 진단 기능을 통해 시스템 신뢰성을 높인다.
- EV 및 하이브리드 EV 파워트레인 시스템으로 배터리 수명 연장: 7kW 온보드 차저 데모는 정밀 증폭기에 적합한 TI의 REF35 초저 IQ 전압 레퍼런스, LMG3522R030-Q1 차량용 GaN FET, TMS320F280039C C2000™ 실시간 마이크로 컨트롤러를 통해 전력 소모를 최소화하고 96% 이상의 시스템 효율을 달성한다.
- 전압 제어 오실레이터[10], 아날로그-디지털 컨버터, 디지털-아날로그 컨버터, 하이엔드 프로세서와 같은 저전압 디바이스로 전력 무결성과 신호 무결성 향상: 10Hz~100kHz에서 0.46mVRMS 노이즈를 달성할 수 있는 업계 최저 소음을 특징으로 하는 LDO TPS7A94를 사용해서 다양한 자극이 전원 공급 장치에 미치는 영향을 보여준다.
TI의 전원 전문가들이 소개하는 미래를 실현하는 기술
이번 APEC 행사에서 TI의 전원 전문가들이 현재와 미래의 시스템 성능을 향상시키는 기술에 대해서 소개할 예정이다. 듀얼 랜덤 분산 스펙트럼 기법을 사용한 EMI 감소, 800V 전원 컨버터에서 650V GaN FET을 사용한 전력 밀도 향상, 차량 애플리케이션용 첨단 보호 및 진단 기능을 통합한 절연 게이트 드라이버와 같은 주제들에 대해서 발표한다. TI 전문가들이 참가하는 산업 및 기술 세션에 관한 전체 일정은 TI.com/APEC에서 확인할 수 있다.
[1] EMI(Electromagnetic Interchang): 전자기기에서 발생하는 불필요한 노이즈에 의해 신호의 수신이 장애를 받는 현상
[2] 정동작 전류: 정동작 전류는 DC-DC 컨버터의 반대쪽에 부하가 없는 경우 전원 공급 디바이스로부터 기인한 전류
[3] 신호 무결성: 전기신호의 품질에 관한 척도. 주로 송신부에서 생성된 디지털 신호가 집적회로, 팩키징 또는 인쇄회로기판 등으로 구성된 채널을 통해 전송될 때, 수신부에서 측정되는 신호패턴이 잡음에 의한 왜곡없이 원래의 디지털 패턴을 보존함을 의미
[4] 바이패스 커패시터: AC신호를 단락시켜 DC신호에 존재할 만한 모든 AC노이즈를 제거하여 깨끗하고 순수한 DC 신호를 만들기 위한 커패시터
[5] 커패시터: 전기를 저장할 수 있는 장치
[6] 전력 공급 제거비:(PSRR, power-supply rejection ratio): 많은 LDO 데이터시트에서 공통적으로 표기하고 있는 사양. LDO의 입력에서 출력으로 특정 주파수의 AC 성분을 얼마만큼 감쇠시키는지 나타내는 것
[7] 듀얼 랜덤 분산 스펙트럼(DRSS): 스펙트럼 방출을 여러 주파수 대역으로 분산하도록 특별히 설계된 디지털 알고리즘 기술
[8] ASIL D: 자동차에서 안전과 관련된 핵심 부품들에 대해서 특화된 국제규약으로 자동차 기능 안전에 대한 요구조건들. ASIL은 A에서 D까지 등급으로 나뉘며, ASIL D는 가장 높은 수준의 안전 요건을 충족시켜야 함
[9] 게이트 드라이버: 컨트롤러 IC에서 저전력 입력을 받아들이고 IGBT 또는 전력 MOSFET과 같은 고전력 트랜지스터의 게이트에 고전류 드라이브 입력을 생성하는 전력 증폭기
[10] 오실레이터: 교류전기를 발생하는 장치