계장기술(PROCON)

신제품 업계 최초 능동 EMI 필터를 통합한 DC/DC 컨트롤러

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작성자 최고관리자 댓글 0건 조회 748회 작성일 21-05-13 17:14

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산업용 및 차량용 애플리케이션의 전원 솔루션 크기 축소 및 EMI 감소

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텍사스 인스트루먼트(TI)(나스닥 : TXN)가 전원 솔루션의 크기를 축소하고 EMI1)를 낮출 수 있는 새로운 동기형 DC/DC 벅 컨트롤러 제품군을 출시한다고 지난 4월 8일 밝혔다. LM25149-Q1과 LM25149는 능동 EMI 필터(A EF)와 듀얼 랜덤 분산 스펙트럼(DRSS)2),3) 기술을 통합해 외부 EMI 필터가 차지하는 면적을 반으로 줄이고, 다중의 주파수 대역에 걸쳐 전원 솔루션의 전도 EMI를 55dBμV까지 낮출 수 있다.
차량용 운전자보조시스템(ADAS), 인포테인먼트, 클러스터, 빌딩 자동화, 항공우주, 방위 애플리케이션 등에서 전자 부품 비중이 계속해서 늘어나면서, 전원 설계 시 EMI를 낮추는 것이 점점 더 중요한 설계 과제가 되고 있다. 전도 EMI 요건을 충족하기 위한 통상적인 방법은 외부 수동 EMI 필터의 크기를 늘리는 것이지만, 이 방법은 전반적인 전원 솔루션의 크기를 증가시킨다는 한계가 있다. LM2514 9-Q1 및 LM25149 벅 컨트롤러는 AEF를 통합함으로써 엔지니어들이 EMI 요건을 수월하게 충족하면서, 전원 솔루션의 전력 밀도를 높일 수 있다는 이점이 있다.
CISPR 25 Class 5 전체 주파수 스펙트럼에 걸쳐 전도 EMI 감소
EMI와 관련된 가장 엄격한 표준의 요건은 CISPR 254)  Class 5 차량 EMI 요건이다. LM25149-Q1과 LM25149 벅 컨트롤러는 다중의 주파수 대역에 걸쳐 전도 EMI를 낮추므로 엔지니어들이 이러한 요건을 수월하게 충족할 수 있다. AEF가 150kHz~10MHz의 저주파 대역에서 전도 EMI를 감지하고 낮추므로, AEF를 사용하지 않는 솔루션에 비해 440kHz의 스위칭 주파수에서 EMI를 최대 50 dBμV까지 낮출 수 있으며, 통상적인 수동 필터를 사용하는 솔루션에 비해서는 20dBμV까지 낮출 수 있다. 또한, 이 두 설계 시나리오에서 DRSS 기술을 사용하면 저주파 및 고주파 대역에서 EMI를 5dBμV 더 낮출 수 있다.
또한, 새로운 벅 컨트롤러 제품은 EMI를 보다 더 낮추기 위해 주파수를 외부 클록에 동기화하여 EMI에 민감한 애플리케이션에서 불필요한 비트 주파수를 감소시킬 수 있다.

외부 EMI 필터 크기 축소 및 솔루션 비용 최소화
전원 솔루션의 EMI를 낮추고 솔루션 크기를 줄이는 것은 설계 측면에서 상충되는 요구들이다. LM25149-Q1과 LM25149 벅 컨트롤러는 수동 EMI 필터가 차지하는 면적과 부피를 줄일 수 있으므로 까다로운 EMI 요건을 충족하면서 동시에 솔루션 크기를 축소할 수 있다. 특히, 경쟁 솔루션들에 비해 440kHz에서 프론트엔드 EMI 필터의 면적을 약 50%까지 줄일 수 있으며, 부피는 75% 이상 줄일 수 있다. 또한 AEF를 통합함으로써 필터링에 필요한 수동 부품의 크기를 줄이고, 비용을 낮출 수 있기에 전원 설계 시 EMI는 낮추면서 크기는 최소화할 수 있다는 이점이 있다.
또한 LM25149-Q1과 LM25149 컨트롤러는 인터리브  듀얼 위상 동작이 가능하고, 부트스트랩  다이오드, 루프 보정 회로, 출력 전압 피드백 소자들을 통합함으로써 전력 밀도를 추가적으로 높일 뿐만 아니라 설계 복잡성과 비용을 낮춘다. 또한, 선택적으로 외부 피드백 소자와 루프 보정 회로를 사용해 설계를 최적화할 수 있다.

세계적인 반도체 업체 텍사스 인스트루먼트(나스닥 : T XN)는 산업용, 차량용, 개인용 전자기기, 통신 장비 및 엔터프라이즈 부문의 아날로그 IC 및 임베디드 프로세서를 설계·제조·시험·판매하고 있다. 수십년 동안 TI는 반도체를 통해 더 합리적인 가격의 전자 제품을 만들어서 더 나은 세상을 만들고자 하는 기술적 진보 정신에 준해 모든 전자기기에 반도체가 적용될 수 있도록 보다 높은 신뢰성과 효율성을 제공하는 기술 혁신을 거듭해왔다. TI에 대한 자세한 내용은 공식 홈페이지 TI.com에서 확인할 수 있다.

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