[첨단 헬로티] 산업용 애플리케이션에 높은 효율과 낮은 열 저항 성능 제공 텍사스인스트루먼트(TI)는 QFN(quad flat no-lead) 패키지를 채택한 초소형 크기의 전원 모듈을 출시한다고 밝혔다. TPSM53604 DC/DC 벅 모듈은 5mm x 5.5mm 풋프린트 로 제공되므로 경쟁 3.5A 모듈과 비교해서 전원장치 크기를 30%까지 축소하고 전력 손실을 50%까지 줄여준다. 해당 새로운 전원 모듈 제품은 단일 열 패드를 사용해서 열전달을 극대화하므로, 보드 탑재와 레이아웃을 간소화한다. TPSM53604는 최고 105C에 이르는 주변 온도에서 동작할 수 있으므로 공장 자동화 및 제어, 전력망 인프라, 시험 계측, 산업 운송, 항공 우주 및 방위 산업 등 거친 환경의 애플리케이션에 사용하기에 적합하다. 또한, TPSM53604에 TPSM82813이나 TPSM82810 같은 컴팩트한 스텝다운 모듈을 결합하면 24V 입력부터 부하지점까지 이르는 완벽한 전원 솔루션을 쉽고 빠르게 설계할 수 있다. TPSM53604의 제품 특징은 다음과 같다. 작아진 크기와 간소화된 설계: 단면 레이아웃의 총면적이 85mm2이므로 통상적인 24V 4A 산업
[첨단 헬로티] TI가 내장형 보상 최신 전류 모드(ACM) 제어 토폴로지를 채택함으로써 주파수 동기화가 가능한 16V 입력, 40A 동기식 DC/DC 벅 컨버터를 출시한다고 밝혔다. 신제품 TPS543C20 SWIFT™ 컨버터는 열 향상 소형 풋프린트 패키지로 저항이 낮은 최신 세대의 하이사이드 및 로우사이드 MOSFET을 통함함으로써 향상된 효율을 제공한다. ▲TI의 새로운 DC/DC 벅 컨버터 또한, 컨버터 2개를 나란히 적층할 수 있어, 유/무선 통신과 엔터프라이즈 및 클라우드 컴퓨팅, 데이터 저장 시스템을 비롯한 다양한 분야의 공간 제약적이고 전력 집약적인 애플리케이션의 프로세서를 위한 최대 80A에 이르는 부하를 구동할 수 있다. 혁신적인 내장형 보상 최신 전류 보드(ACM) 제어 토폴로지와 빠른 과도 응답 기능을 통해 넓은 입/출력 전압을 안정적으로 유지하는 것도 특징이다. ACM의 차별점은 피크 전류 모드와 유사한 제어 토폴로지로써 내부적으로 렘프 파형을 발생시키며 넓은 범위의 동작 스위칭 주파수에 대해 안정성을 유지하도록 동적으로 조절할 수 있다. 그러므로 외부 보상 없이 저잡음 동작을 위한 기존 방식의 고정 주파수와 빠른 과동 응
리니어 테크놀로지 코리아가 듀얼 출력(부스트+벅) 방식의 낮은 대기 전류 동기식 DC/DC 컨트롤러(제품명: LTC7813)를 출시했다. 캐스케이드(cascade)될 경우, 이 제품의 독립적인 스텝업(부스트) 및 스텝다운(벅) 컨트롤러는 자동차 부하 덤프 또는 콜드 크랭크 기간 동안 출력 전압보다 높거나 낮거나 동일한 입력 전압에서 출력 전압을 조절한다. 기존의 단일 인덕터 벅부스트 레귤레이터와 다르게, LTC7813의 캐스케이드 부스트+벅 솔루션은 연속형, 비맥동(non-pulsating) 입력 및 출력 전류에 빠른 과도 응답을 제공한다. 이 제품은 리플 전압과 EMI를 실질적으로 감소시키며, 자동차, 산업 및 고전력 배터리 동작 시스템에 이상적이다. LTC7813은 4.5V ~ 60V의 입력 전압 범위에서 동작하며, 기동후에는 2.2V까지 낮아진 전압에서도 동작이 유지된다. 부스트 컨버터는 최대 60V까지 출력 전압을 생성할 수 있으며 벅 컨버터는 98%로 높게 효율을 달성하는 전체 시스템을 이용해 0.8V ~ 60V 범위의 출력 동작을 생성한다. 또한, 이 디바이스는 동기식 부스트 MOSFET이 계속 켜 있고 99% 듀티싸이클에서 동작하는 벅 컨버터를
리니어 테크놀로지 코리아(대표 홍사곽)는 6V ~ 58V (60Vmax)의 입력 전압 범위를 제공하고 7A에서 ±10% 정확도로 부하 전류를 조절하는 제어 기능이 탑재된 스텝다운 DC/DC µModule® (파워 모듈) 레귤레이터(제품명: LTM8064)를 출시한다. LTM8064는 PoL 스텝다운 레귤레이터로서 사용이 가능하며, 통신 인프라, 고급형 컴퓨터, 테스트 장비, 자동차, 항공, 다양한 산업 장비에서 사용되는 24V, 36V, 48V 전압 레일에서 동작한다. 또한, LTM8064는 소싱될 때 최대 7A, 싱킹될 때 9.1A까지 부하 전류를 정밀하게 조절하고 관리(조정)하는 정전류 소스로 동작한다. 이 제품은 정밀 부하 전류 제어 기능이 필요한 애플리케이션에 사용될 수 있다. 이러한 애플리케이션으로는 냉각 및 발열을 위한 펠티에 (Peltier) 디바이스, 배터리 및 슈퍼커패시터 차저, LED및 레이저 드라이브, 모터 및 팬 컨트롤러가 있다. LTM8064는 16mm x 11.9mm x 4.92mm BGA 패키지로 제공되며, DC/DC 컨트롤러, MOSFET, 인덕터 및 지원 부품이 포함되어 있다. 따라서 저항 2개,
[전력반도체] 절연형 고주파수 푸쉬-풀 DC/DC 컨버터 설계 - 1 [전력반도체] 절연형 고주파수 푸쉬-풀 DC/DC 컨버터 설계 - 2 성능 결과 그림 3∼5의 측정 결과를 보면, 그림 1의 푸쉬-풀 컨버터가 듀티 사이클 제어를 사용해서 LDO 상에서 낮은 VIN - VOUT 차이를 유지함으로써 전력 손실과 온도 상승을 최소화한다는 것을 알 수 있다. 그림 3에서는 LDO 당 200mA일 때 VDIFF가 10V~15V의 전체적인 입력 전압 범위에 걸쳐서 2.5V 아래로 유지되고 있다는 것을 알 수 있다. 그림 4에서는 전체적인 부하 전류 범위에 걸쳐서 전력 손실이 낮게 유지된다는 것을 알 수 있다. 그림 5와 그림 6은 열 영상을 보여준다. 그림 7은 듀티 사이클 제어를 사용하지 않은 경우와 듀티 사이클 제어를 사용한 경우의 효율을 비교하고 있다. 입력 전압이 상승함에 따라서 효율이 크게 저하된다는 것을 알 수 있다. 그림 8에서는 듀티 사이클 제어를 사용하지 않을 때와 사용할 때 양의 LDO에서 차이 전압을 보여준다. 그림 9와 그림 10에서는 열 영상을 보여준다. 듀티 사이클 제어가 차이 전압을 낮추고 효율과 열 성능을 향상시킨다는 것을 알 수
[전력반도체] 절연형 고주파수 푸쉬-풀 DC/DC 컨버터 설계 - 1 [전력반도체] 절연형 고주파수 푸쉬-풀 DC/DC 컨버터 설계 - 2 통신 시스템, 의료 장비, 분산 전원장치 등의 애플리케이션에서 저잡음 트랜스포머 드라이버로서 고정적 50% 듀티 사이클을 사용한 푸쉬-풀 DC/DC 컨버터가 흔히 사용된다. 이 방법은 간단하기는 하지만 전압 레귤레이션을 하지 못하므로 LDO 포스트 레귤레이터를 필요로 한다. 하지만 이 때문에 LDO의 전력 손실과 높은 온도 상승 및 큰 트랜스포머를 요하는 문제가 생긴다. 이 글에서는 LT3999 모노리딕 DC/DC 푸쉬-풀 드라이버를 사용해 상기 문제를 해결할 두 가지 방식의 디자인 설계법을 단계적으로 설명한다. 통신 시스템, 의료 장비, 분산 전원장치 등의 애플리케이션에는 저잡음 트랜스포머 드라이버로서 고정적 50% 듀티 사이클을 사용한 푸쉬-풀 DC/DC 컨버터가 흔히 사용된다. 이 방법은 간단하기는 하지만 전압 레귤레이션을 하지 못하므로 LDO(low dropout) 포스트 레귤레이터를 필요로 한다. 그런데 바로 이러한 조합이 다음과 같은 문제를 야기할 수 있다. 첫째, 드라이버의 입력 전압이 심하게 변동적이면 고정
리니어 테크놀로지 코리아(대표 홍사곽)는 차동 출력 전압 감지 기능 및 위상간 정확한 전류 공유를 제공하는 쿼드 출력 다중위상 동기식 스텝다운 DC/DC 컨트롤러(제품명: LTC7851/-1)를 출시한다고 밝혔다. 이 컨트롤러는 DrMOS 및 파워블록뿐 만 아니라 디스크리트 N채널 MOSFET 및 관련 게이트 드라이버와 같은 외장 전력 트레인 디바이스와 함께 동작하여, 유연한 설계 구성이 가능하다. 최대 8개의 위상을 갖춘 2개의 IC제품들은 병렬로 구성될 수 있으며 최고 260A의 높은 전류 요건에 적합한 입력 및 출력 필터링을 최소화할 수 있도록 위상이 다르게 클록될 수 있다. 전력 배전 및 산업 시스템, FPGA, DSP, 프로세서, ASIC 전원장치 등의 애플리케이션에 사용할 수 있다. LTC7851/-1의 내부 전류 공유 루프는 병렬화되었을 때 위상 간 전류를 동등하게 맞춰주며, 정상상태(steady state)와 과도 상태 모두에서 여러 개의 IC에 대한 위상 간 정확한 전류를 공유할 수 있다. 이 제품은 3V ~ 5.5V의 범위에서 VCC 전원 전압으로 동작하며, 3V ~ 27V에 해당되는 입력 전압에서 스텝다운 변환을 위해 설계되어, 0.6V
[전력반도체] 절연형 고주파수 푸쉬-풀 DC/DC 컨버터 설계 - 1 [전력반도체] 절연형 고주파수 푸쉬-풀 DC/DC 컨버터 설계 - 2 성능 결과 그림 3∼5의 측정 결과를 보면, 그림 1의 푸쉬-풀 컨버터가 듀티 사이클 제어를 사용해서 LDO 상에서 낮은 VIN - VOUT 차이를 유지함으로써 전력 손실과 온도 상승을 최소화한다는 것을 알 수 있다. 그림 3에서는 LDO 당 200mA일 때 VDIFF가 10V~15V의 전체적인 입력 전압 범위에 걸쳐서 2.5V 아래로 유지되고 있다는 것을 알 수 있다. 그림 4에서는 전체적인 부하 전류 범위에 걸쳐서 전력 손실이 낮게 유지된다는 것을 알 수 있다. 그림 5와 그림 6은 열 영상을 보여준다. 그림 7은 듀티 사이클 제어를 사용하지 않은 경우와 듀티 사이클 제어를 사용한 경우의 효율을 비교하고 있다. 입력 전압이 상승함에 따라서 효율이 크게 저하된다는 것을 알 수 있다. 그림 8에서는 듀티 사이클 제어를 사용하지 않을 때와 사용할 때 양의 LDO에서 차이 전압을 보여준다. 그림 9와 그림 10에서는 열 영상을 보여준다. 듀티 사이클 제어가 차이 전압을 낮추고 효율과 열 성능을 향상시킨다는 것을 알 수
[전력반도체] 절연형 고주파수 푸쉬-풀 DC/DC 컨버터 설계 - 1 [전력반도체] 절연형 고주파수 푸쉬-풀 DC/DC 컨버터 설계 - 2 통신 시스템, 의료 장비, 분산 전원장치 등의 애플리케이션에서 저잡음 트랜스포머 드라이버로서 고정적 50% 듀티 사이클을 사용한 푸쉬-풀 DC/DC 컨버터가 흔히 사용된다. 이 방법은 간단하기는 하지만 전압 레귤레이션을 하지 못하므로 LDO 포스트 레귤레이터를 필요로 한다. 그러나 이 때문에 LDO의 전력 손실과 높은 온도 상승 및 큰 트랜스포머를 요하는 문제가 생긴다. 이 글에서는 LT3999 모노리딕 DC/DC 푸쉬-풀 드라이버를 사용해 상기 문제를 해결할 두 가지 방식의 디자인 설계법을 단계적으로 설명한다. 통신 시스템, 의료 장비, 분산 전원장치 등의 애플리케이션에는 저잡음 트랜스포머 드라이버로서 고정적 50% 듀티 사이클을 사용한 푸쉬-풀 DC/DC 컨버터가 흔히 사용된다. 이 방법은 간단하기는 하지만 전압 레귤레이션을 하지 못하므로 LDO(low dropout) 포스트 레귤레이터를 필요로 한다. 그런데 바로 이러한 조합이 다음과 같은 문제를 야기할 수 있다. 첫째, 드라이버의 입력 전압이 심하게 변동적이면 고정
리니어 테크놀로지 코리아(대표 홍사곽)는 80V 입력 동기식 PWM 4상한(four quadrant) 출력 DC/DC 컨트롤러(제품명: LT8714)를 출시했다고 밝혔다. 이 디바이스는 출력 전압 극성에 관계없이 제로 전압에서부터 최고 5A까지 전류를 소싱하거나 싱킹하는 출력 전압으로 확실하게 전환시킴으로써, 파지티브(+), 네거티브(-) 또는 제로 전압으로 조절하는데 이상적이다. 바이폴라 출력 기능을 통해 LT8714는 출력 전압 극성에 관계없이 전류를 소스하거나 싱크할 수 있다. 애플리케이션에는 양방향 전류 소스, 테스트 시스템, 고전력 저주파수 신호 증폭, 백바디 바이어스, TEC(thermoelectric cooler) 및 전자 윈도우 틴팅(electronic window tinting) 등이 포함된다. LT8714는 4.5V ~ 80V 입력 전압 범위에서 동작하며, 출력 전압 범위는 외부 부품 선정에 따라 결정된다. 이 디바이스는 전류 소스로 동작될 수 있으며, 전압 극성에 관계없이 부하로도 동작될 수 있다. 레일투레일 출력 전류 모니터 및 컨트롤 기능을 통해 이 디바이스는 전류 소스로 구성될 수 있다. LT8714는 느리게 변하는 입력 신호가 가
LTC3887-1은 3상 PWM 신호를 제공함으로써, DrMOS, 파워 블록 또는 유사한 전력단을 사용할 수 있다. 고급 기능 셋트는 70m 파워업(power up) 시간과 하나의 파라미터를 위해 8 ms 업데이트 속도를 제공하는 고속 ADC 모드를 포함한다. 4.5V∼24V 범위에 이르는 입력 전압에서 동작하며, 전체 동작 온도 범위에서 위상당 출력 전류가 최고 40 A까지 0.5V∼5.5V의 범위에 이르는 ±0.50% 정확한 출력 전압을 생성한다. 임재덕 기자 (eled@hellot.net)
20A 및 30A 동기식 DC/DC 벅 컨버터는 PMBus 인터페이스를 탑재하여 적응형 전압 스케일링(AVS)이 가능하며, 주파수 동기화 기능을 제공함으로써 노이즈(noise)와 EMI/EMC를 줄여준다. 또한 MOSFET을 통합하여 유/무선 통신, 산업용 및 클라우드 컴퓨팅, 데이터 스토리지 시스템 등 다양한 시장에서 공간 제약적이고 전력 밀도가 높은 애플리케이션을 위한 ASIC을 구동할 수 있다. 김연주 기자 (npnted@hellot.net)
LTC3886은 프로그래밍이 가능한 루프 보정 및 I2C 기반의 PMBus 인터페이스를 탑재한 60V 입력 듀얼 출력 싱크로너스 스텝다운 DC/DC 컨트롤러이다. 이 제품은 2와이어 직렬 인터페이스를 탑재하고 있어 순차적 지연 시간을 두고 프로그램할 수 있는 슬루레이트로 출력 마지닝, 조정 및 증감이 가능한 것이 특징이다. 또한 자동화, 산업, 의료, 통신 및 항공 분야와 같이 일반적으로 높은 입력 전압 범위가 요구되는 환경에 유리하다. 김연주 기자 (npnted@hellot.net)
TI의 전원 관리 칩셋은 지능형 디지털 제어와 고유의 바디 다이오드 감지 기능을 제공한다. 이 제품은 디지털 컨트롤러(UCD3138A) 및 로우 사이드 게이트 드라이버(UCD7138) 기능을 통해 차세대 AC/DC 및 절연 DC/DC 전원 공급 장치에서 2차 측 동기식 정류를 최적화한다. UCD3138A와 UCD7138은 다른 디지털 파워 솔루션과 비교했을 때, 시스템 효율을 높이고 동기식 정류 MOSFET 전압 스트레스를 절반으로 줄여준다. 김희성 기자
듀얼 동기식 모놀리식 스텝다운 스위칭 레귤레이터(LT8616)는 고효율이며 42V 입력이 가능하다. 이 제품의 듀얼 채널 설계는 2.5A 및 1.5A의 독립적인 연속 전류에서 0.8V로 낮은 출력까지 제공한다. 듀얼 채널 동기식 정류 토폴로지는 최고 95% 효율을 제공하고, Burst Mode® 동작은 무부하 대기 상태 6.5㎂에서 대기 전류를 유지한다. 스위칭 주파수는 200kHz∼3MHz 사이에서 프로그램되며 이 주파수 범위 전체에서 동기화된다. 김희성 기자 (eled@hellot.net)