로옴, 고효율 PMIC BD71847AMWV 개발

  • 2019-04-25
  • 박종배 기자, jbpark@elec4.co.kr

NXP 'i.MX 8M Mini Family'에 최적인 PMIC BD71847AMWV 개발
스마트 스피커 및 네트워크 오디오 등 전자기기의 장시간 구동 • 소형화에 기여


<개요>


로옴 (ROHM) 주식회사는 NXP® Semiconductors (이하, NXP사)의 어플리케이션 프로세서 i.MX 8M Mini Family에 최적인 고효율 파워 매니지먼트 IC (이하, PMIC) BD71847AMWV를 개발했다.
 

NXP사의 i.MX 8M Mini Family는 연산 능력과 저전력 성능, 음성 • 음악, 영상의 처리에 우수한 어플리케이션 프로세서이다.

BD71847AMWV는 지금까지 로옴이 축적해온 프로세서용 전원 기술을 구사하여, 프로세서에 필요한 전원 계통 (파워 레일)과 기능을 집적한 PMIC이다.

최고 전력 변환 효율 95%의 고효율 DC/DC 컨버터를 비롯하여, 시스템에 필요한 전원 및 보호 기능을 1칩으로 공급함과 동시에, 최적의 전원 관리를 실행하는 ON / OFF 시퀀서를 내장하여, 소형화뿐만 아니라 어플리케이션 설계를 용이하게 함으로써, 개발 기간의 대폭적인 단축에 기여한다.

NXP사의 i.MX 마케팅 시니어 디렉터인 Leonardo Azevedo는 "로옴은 i.MX의 에코 시스템 실현을 위한 중요한 파트너이다. BD71847AMWV는 i.MX 8M Mini 어플리케이션 프로세서의 성능을 최대한으로 활용하고자 하는 고객에게 최적인 제품이다. 레퍼런스 보드에도 탑재되어 있어, 싱글 칩으로 프로세서에 최적의 파워 솔루션을 제공한다" 라고 말했다.

배경

최근, IoT 기술의 발전에 따라 전자기기에는 스마트 스피커의 음성 명령 및 스트리밍 오디오 / 비디오용으로, 유저와의 인터랙션 (대화 • 상호 작용)이 요구되고 있다.



NXP사의 i.MX 8M Mini 어플리케이션 프로세서는 최대 1.8GHz로 동작하는 최대 4개의 Arm® Cortex®-A53 코어와 저소비전력 스탠바이용으로 최대 400MHz로 동작하는 Arm Cortex-M4 코어를 탑재했다.

또한, 1080p 해상도 처리 및 2D / 3D 그래픽, 고도의 오디오 기능, 고속 인터페이스 등에도 대응하여, 폭넓은 민생기기 및 산업기기 어플리케이션에 저전력 및 고성능 솔루션을 제공한다.

로옴은 NXP사의 i.MX 8M Family에 최적인 PMIC를 개발하고 있으며, 2018년 i.MX 8M Quad / Dual 어플리케이션 프로세서에 최적인 PMIC BD71837MWV를 출시했다. 이번에는 첨단 프로세스를 채용하여 저전력 성능을 구비한 i.MX 8M Mini Family에 최적인 새로운 PMIC BD71847AMWV를 개발했다.

특징

1. i.MX 8M Mini 어플리케이션 프로세서에 필요한 전원 기능을 1칩으로 간단히 실현

BD71847AMWV는 i.MX 8M Mini 어플리케이션 프로세서의 전원 계통에 따라 전원 회로를 설계했다. 제어 로직, 강압 DC/DC 컨버터 (Buck Converter) 6ch, LDO 6ch을 집적하여, 프로세서뿐만 아니라 어플리케이션이 필요로 하는 DDR 메모리에도 1칩으로 전원을 공급할 수 있다.

또한, SDXC 카드용 1.8V / 3.3V 스위치, 32.768kHz 수정 진동자의 버퍼, 다양한 보호 기능 (전원 계통별 출력 단락, 출력 과전압, 출력 과전류 및 서멀 셧다운)을 내장하고 있다.



최고 전력 변환 효율 95%의 강압 DC/DC 컨버터를 탑재하고 있으며, 입력전압은 1셀의 Li-Ion 배터리에서 USB까지 폭넓은 범위 (2.7V~5.5V)에서 동작이 가능하여, i.MX 8M Mini 프로세서가 적용되는 분야에 최적인 PMIC이다.
BD71847AMWV를 간단히 평가할 수 있는 환경도 제공한다.

①  Linux 드라이버 구비로, 어플리케이션 개발 시간 단축
로옴은 BD71847AMWV의 Linux 드라이버를 비롯하여, 설계 시 필요한 주변 어플리케이션에 관한 설계 가이드라인, 레퍼런스 회로 • 레이아웃을 제공하고 있다. 이에 따라, 어플리케이션 개발 시간이 단축되어, 시장으로의 제품 출시를 신속하게 실시할 수 있다.

②  i.MX 8M Mini EVK에 탑재하여, 신속한 평가 가능
NXP사는 BD71847AMWV를 탑재한 i.MX 8M Mini 프로세서의 Evaluation Kit을 제공하고 있어, i.MX 8M Mini 프로세서에 대한 동작을 신속하게 평가할 수 있다.
 
2. 소형 패키지에 집적하여, 42%의 스페이스 절약 실현
1개의 소형 QFN 패키지 (7mm×7mm, 두께 1mm Max, 0.4mm pitch, 56pin)로 필요한 전원 기능을 공급함과 동시에, PMIC의 단자 배치를 i.MX 8M Mini 어플리케이션 프로세서와 DDR 메모리로의 접속이 용이하도록 고려하여, 기판 레이아웃 설계 시의 부하 경감에 기여한다.

신제품과 동일한 전원 계통을 디스크리트 부품으로 구성한 경우에 비해 부품수를 42개, 실장 면적을 42% 삭감할 수 있다 (단면 실장, Type-3 PCB 실장 시). 또한, 양면 실장의 경우, 400mm2 이하의 적은 면적에서 전원 기능을 구성할 수 있다.



3. 시스템의 용도에 따른 customize 가능

본 제품에는 플렉시블한 어플리케이션 설계를 위해, 파워 모드 (RUN, IDLE, SUSPEND, SNVS, OFF)에 대응하는 시퀀서를 탑재했다.

I2C 인터페이스와 OTP (One Time Programmable) ROM을 통해 시스템이 요구하는 기능 및 메모리의 종류에 따라 각 전원의 출력전압 및 ON / OFF 제어, 보호 기능의 유효 • 무효, 파워 모드의 변경 조건을 customize함으로써, 용도에 따른 최적의 어플리케이션 설계를 실현할 수 있다.

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