1차측 조정 플라이백 컨버터의 평균 모델 구축

그림 26 온세미컨덕터의 NCP1365를 사용하는 PSR 기판을 조립했다. 5 V 및 출력 전류 최대 2 A까지 공급한다.

글. 얀 바게떼 (Yahn Vaguette), 온세미컨덕터   AC 분석에 관한 자료들은 업계에서 인기있는 TL431과 같은 션트 조정기와 관련된 옵토커플러를 포함하는 고전적인 플라이백 토폴로지에 관한 문헌에 잘 나와 있다. 그러나 스마트폰과 다른 태블릿, 어댑터 시장을 지나 이제는 여행용 어댑터 시장이 출현함에 따라 메인에 연결되는 이 “블랙 박스”의 크기와 비용이 줄어들기 시작했다. 이러한 추세에 어떻게 부응해야 하는가? 한 가지 방법은 피드백 체인을 단순화시키고 1차측 조정 형태의 구조를 채택하는 것이다. 1차측 권선을 통한 조정 원리가 잘 알려져 있지만, 전반적인 정확도의 향상 및 실제로 측정하지 않고 출력 전류를 제어할 수 있는 능력과 같은 몇 가지 개선 사항이 최근 업계에 도입되었다. 이러한 1차측 조정 (PSR) 컨트롤러는 현재 다양한 애플리케이션에서 사용되며 기존의 옵토커플러 기반 설계와 경쟁 중이다. 그렇지만 PSR 토폴로지 관련 문헌에서는 이에 따른 보상 이슈를 전혀 다루지

동기식 벅 컨버터에서 게이트 드라이버 강도에 따른 영향

그림 3: 게이트 드라이버 강도에 따른 효율 비교

동기식 벅 컨버터에서 위상 노드 VPH의 피크 전압은 컨버터 신뢰성을 좌우하는 중요한 사양 중 하나이다. 대개 개발자들은 위상 노드 링잉을 MOSFET 데이터 시트의 절대 최대 정격의 85%~90%가 되도록 한다. 회로가 넓은 주변 온도 범위(-40°C~+85°C)에서 안전하게 동작해야 하기 때문에 컨버터의 장기적 신뢰성을 위해서 이 정도의 마진은 필요하다. 드라이버 측에서 위상 노드 링잉에 기여하는 주된 요인은 상단 MOSFET FETUPPER의 턴온 시의 게이트 드라이버 강도이다. 각기 다른 게이트 드라이버 저항값을 사용해서 컨버터에 미치는 영향을 살펴보자. 그림 1은 상단 MOSFET 게이트 드라이버 부분을 포함한 동기식 벅 컨버터를 보여준다. FETUPPER를 작동시키기 위해서는 전하가 필요하다. 이 전하는 부트 커패시터인 CBOOT로부터 제공된다. 충전 경로는 CBOOT에서 시작해서 RBOOT, 풀업 드라이버 P-MOSFET(DUP), FETUPPER 입력 커패시터를 거쳐서, 다시 CBOOT로 돌아온다.   비교를 쉽게 하기 위해서 편의상, RBOOT는 단락이고 MOSFET DUP가 FETUPPER 턴온 시에 선형적

볼륨 시장 요구사항을 충족하는 MEMS 마이크 기술

그림 3. 마이크 전문가들이 선택한 최적의 MEMS 마이크 키트

글. 마사히토 카나야 (Masahito Kanaya), 제품 마케터, 온세미컨덕터   스마트 폰 및 태블릿 기기를 사용하는 사용자들은 계속해서 자신의 제품을 새로운 방식으로 사용할 수 있기 원하면서도 고성능의 작동도 기대하는데 온보드 오디오 기능이 이러한 대표적인 예이다. 사람들은 모임, 음악 공연을 녹화하면서 정확하고 생생한 재생을 기대하거나 야외 활동이나 이동시에도 잡음 없이 고품질의 음성 통화를 하기 원한다. 마이크를 통한 녹음을 할 때에도 당연하게 고음질을 기대한다. 이러한 트랜드에 부응하기 위해서는 고성능 마이크의 사용이 필요한데 일부 스마트 폰은 비디오 모드에서 잡음 제거 또는 3D 사운드 기능을 제공하고 있다. 게다가, 사용자의 목소리에 반응하는 지능형 디지털 보조 장치의 출현으로 인해 사용자가 컴퓨터와 상호 작용하는 방식이 변화되어 향후 웨어러블 및 IoT 기기와 같은 고성능 오디오 시스템 구축이 가능하게 되었다. 이에 따라 휴대용 기기에 사용하기 적합한 소형의 고성능 하이파이를 제공하는 MEMS(초소형 정밀 기계 체계)

ADAS 애플리케이션에서 이더넷과 SerDes 비교

그림 1 케이블 비교

이더넷은 유비쿼터스, 툴, 모듈성, IP 지원 등의 이유로 커넥티드 카를 위한 차량 내 네트워크 기술로 각광을 받고 있으며, 현재 자동차에서 UTP(unshielded twisted pair) 케이블 보다 더 많이 사용되고 있다. 몇몇 인포테인먼트 디스플레이와 카메라 기반 ADAS(advanced driver assistance system) 애플리케이션에서는 기술력이 입증된 이더넷이 사용되고 있지만, SerDes(시리얼라이저/디시리얼라이저) 아키텍처(LVDS와는 다름)가 일반적으로 좀더 간단하고 우수한 화질을 제공하며 상대적으로 저렴하다. 본 글에서는 4카메라 서라운드 뷰 애플리케이션을 이용해 이러한 두 기술을 세부적으로 비교해 볼 것이다.   케이블 어셈블리 이더넷의 주요 장점은 저렴한 케이블 비용이다. UTP 케이블은 일반적으로 비용이 높은 STP(shielded twisted pair) 케이블과 비교된다. 그러나 이는 잘못된 비교이다. 여러 SerDes 칩셋 역시 저렴한 동축 케이블을 사용하기 때문에, 자동차에 사용된 꼬임 비율이 제어된 UTP 케이블 못지 않게 비용이 저렴하다. 따라서 UTP와 동축 케이블을 비교하는 것이 좀 더 정확하다 (그림 1).   전자파 적합성(EMC)은 자동차

헬스&피트니스를 위한 바이오패치: 저전력 설계가 필요한 이유

그림 3. RF 듀티사이클 함수로 모의실험한 배터리 수명

바이오패치 솔루션은 헬스피트니스 시장을 혁신하여 임상환경과 원격환경 모두에서 새로운 보건관리 방식을 창출하고 있다. 웨어러블 센서는 임상환경에서 환자에게 안전과 편의를 제공함으로써 개인이 일상생활 중에도 장기적 진단 모니터링을 가능하게 해준다. 운동선수의 경우, 바이오패치는 동작과 빛 같은 인공 잡음에 영향을 받은 대역의 대안이 될 수 있다. 바이오패치의 작고 절제된 폼 팩터 요건을 감안했을 때, 시스템 수명을 늘리는데 전력효율의 최적화가 무엇보다 중요하다. 바이오패치 솔루션은 몸에 입는 센서로, 환자나 운동선수에게 유선 허브를 연결하지 않고도 생리학, 인지적 매개변수를 연속적, 반연속적으로 모니터링 할 수 있게 해준다. 신체 상태로도, 개인의 심리상태와 관련된 인지 기능으로도 생리적 상태를 조절할 수 있다. 피부 전기 활동은 신경계 활동을 감지하는 지표이다. 신경말단은 생리활동을 조절하여 땀샘 자극과 같은 결과를 내놓을 수 있다. 이러한 자극은 피부 전도율의 변화로 이어져 물리적 센서에 의해 감지될 수 있다. 생리기능과

임피던스 트랙 배터리 게이지를 탑재한 배터리 백업 시스템의 개선된 LiFePO4 셀 밸런싱

그림 1. 리튬 기반 배터리 셀의 전압 밀도 지도

텍사스 인스트루먼트(TI)의 임피던스 트랙(Impedance Track)™ 배터리 게이지 기술은 시간에 따른 배터리 용량과 임피던스를 파악하여 정확한 SOC(state of charge)와 남은 용량을 계산하는 독점 알고리즘이다. 자체 방전을 보충하기 위해 며칠 간격으로 짧게 충전이 일어나고 완전 충전은 드물게 일어나 배터리 백업 애플리케이션을 다룰 때에는 반드시 이해해야 할 특별한 조건들이 있다. 리튬인산철(LiFePO4) 셀을 사용할 때에는 게이지의 밸런싱 기능을 반드시 억제하거나, 강화된 펌웨어를 사용해야 한다. 본고는 TI가 특별히 개발한 bq20z45-R1 가스 게이지용 펌웨어에 대한 정보를 제공하고 있다. 이 펌웨어는 데이터-플래시 파라미터를 프로그래밍 할 수 있도록 해주기 때문에 배터리 사이클링이 뛰어나고 최적의 밸런싱 결과를 얻을 수 있다. 또한 정상 작동을 위해 밸런싱을 억제하고 오프라인으로 셀 밸런싱을 달성하는데 필요한 가이드라인도 제시하고 있다. 그림 1은, TI가 약 10년에 걸쳐 분석한 모든 리튬 기반 셀에서 싱글-셀 OCV(open circuit voltage)와 DOD(depth of

더 빠르고 효율적인 배터리 충전을 위한 동적 전원 관리

그림 2. 입력 전압에 기반한 DPM

태블릿이나 스마트폰 같은 첨단 휴대형 기기의 사용이 빠르게 늘어남에 따라서 배터리 작동 시스템의 성능 향상을 위한 새로운 과제들이 제기되고 있다. 배터리 관리 시스템은 각기 다른 다양한 어댑터 및 배터리 소재를 지원하도록 지능적이어야 할 뿐만 아니라 고효율로 빠르게 충전이 가능하도록 해야 한다. 또한 향상된 사용자 경험을 위해 빠른 시스템 턴온(turn-on), 배터리 사용 시간 연장, 빠른 충전 등이 이루어져야 한다. 본고에서는 동적 전원 관리(dynamic power management: DPM)를 적용하여 신속한 배터리 충전과 배터리 충전 성능을 향상시키는 것에 대해서 설명한다. 동적 전원 관리는 시스템 충돌을 방지하고 어댑터로부터 이용할 수 있는 전원을 극대화한다. 동적 전원 관리는 입력 전류 또는 전압을 기반으로 할 수 있으며, 동적 전원 관리와 함께 배터리 보충 모드를 결합할 수 있다. 또한 이 글에서는 배터리 사용 시간을 연장하기 위한 주요 설계 고려사항들에

에너지 효율 및 가동 효율 향상을 위한 빌딩 자동화

그림 1. 빌딩 자동화 시스템

서론 미국에서는 상업용 빌딩이 전체 에너지 소비의 40%를 차지한다. 빌딩 서비스는 조명 모니터링/제어/유지보수, 온도 제어, 온수 시스템 등 다양한 것들을 포함할 수 있다. 1985년부터 2006년까지 전기 발전량이 58% 늘어난 것은 주로 건물의 에너지 수요를 충당하기 위한 것이었다.1 최근에는 빌딩 건축 기술이 발전하면서 빌딩 관리를 통해서 에너지 소모를 줄이도록 할 수 있게 되었다. 전력망이 대규모 정전 상태를 일으킬 수 있는 취약성이 높아짐에 따라서 건물주들이 에너지 비용을 낮출 수 있도록 빌딩 시스템 네트워크 자동화에 투자하고 있다. 이러한 시스템들은 자율적 특성을 달성함으로써 전반적인 가동 효율을 향상시킬 수 있도록 한다. 소형 빌딩에서 대형 빌딩에 이르기까지 모든 규모의 건물에 빌딩 자동화 시스템이 도입되고 있다. 텍사스 인스트루먼트(TI)의 Sitara™ 프로세서는 시스템의 에너지 효율을 향상시키는 자동화 애플리케이션을 설계할 수 있도록 유연성을 제공한다. 새롭게 출시된 AM335x 프로세서는 300MHz부터 1GHz에 이르는 속도를

블루투스 스마트 – 저전력 커넥티비티의 혁명

Bluetooth Smart

블루투스 스마트(Bluetooth Smart)나 BLE(Bluetooth Low Energy: 저전력 블루투스)는 저전력 디바이스와 센서를 스마트폰 및 태블릿에 연결하는 무선 개인통신망이다. 2.4GHz 대역의 단파 무선전송 방식을 이용한다. BLE는 Bluetooth SIG가 프로모션을 하고 있으며 의료, 피트니스, 보안, 웨어러블 및 홈 오토메이션 등과 같은 혁신적인 애플리케이션들을 겨냥하고 있다. 이 기술은 소형 하드웨어 액세서리에서는 배터리 수명을 굉장히 길게 사용하며 지원되고, 새로운 제품 개발에서는 스마트폰과 원활히 호환되는 제품, 이 기술이 제공하는 풍부한 사용자 인터페이스와 커넥티비티의 장점을 활용하는 제품 개발이 가능하다. [글_ 비샬 고얄(Vishal Goyal), ST마이크로일렉트로닉스]   전통적 블루투스 vs. 블루투스 스마트(BLE) 기존 블루투스는 가까운 거리에서 데이터나 음성을 교환할 때 사용하는 무선 기술 표준이다. 이 기술은 스마트폰, 노트북, PC 주변장치, 이어폰 등 장치간에 데이터, 오디오 및 비디오를 전송하는 데 널리 사용되고 있다. 그러나 이러한 블루투스 기술은 고전류를 소모하기 때문에 배터리 교체나 충전 없이

가전 안전인증 IEC60730 클래스 B 표준 충족을 신속하게 획득하는 방법

산업용 32비트 마이크로컨트롤러 XMC1000 및 XMC4000 제품군

인피니언, XMC 마이크로컨트롤러에 무료 VDE 인증 라이브러리 제공 유럽의 가전제품 진출을 위한 필수요소로 자리잡고 있는 유럽 가전제품 안전인증을 위한 셀프테스트 라이브러리로 보다 손쉬운 안전인증 획득이 가능해졌다. 인피니언 테크놀로지스(한국대표 이승수)는 자사의 산업용 32비트 마이크로컨트롤러 XMC1000 및 XMC4000 제품군을 위한 무료 VDE 인증 IEC 60730 셀프 테스트 라이브러리를 제공한다고 밝혔다.  가전 제품이 인증을 받으려면 임베디드 마이크로컨트롤러가 특정한 셀프 테스트를 실시해서 항상 정상적으로 동작한다는 것을 검증해야 한다. 인피니언 클래스 B 라이브러리 패키지를 이용하면 XMC1000 및 XMC4000 제품군으로 IEC 60730 클래스 B에서 규정하고 있는 요구사항들을 충족할 수 있다. IEC 60730 클래스 B는 2007년 10월부터 유럽에서 판매되는 가전의 안전성을 위해 의무적으로 적용되는 표준으로, 식기세척기, 냉장고, 건조기, 세탁기, 팬 등 모터 제어 및 쿠커(cooker)의 위험한 동작을 방지하기 위해 가전에 사용되는 모든 전자 제어에 적용된다. XMC 마이크로컨트롤러는 CRC 엔진과 독립적 클록을 이용하는