[전력반도체] TI “ 차량 인증 제품부터 산업용 솔루션까지 다양한 전원 포트폴리오 제공”
  • 2021-05-11
  • 신윤오 기자, yoshin@elec4.co.kr

TI는 차량 디자인의 미래를 실현시킬 차량 인증 제품부터 저전력 DC/DC 및 고전압 AC/DC에 이르는 다양한 산업용 솔루션까지 30,000개 이상의 제품으로 구성된 광범위하고 다양한 포트폴리오를 제공한다.



TI의 혁신적인 제품 및 기술은 공장 자동화, 모터 드라이브 및 제어, 빌딩 자동화, 그리드 인프라 등 산업용 애플리케이션과 ADAS, 인포테인먼트, 전기차/하이브리드 카 등 차량용 애플리케이션 모두에 적용될 수 있다.

차량용 설계 분야의 혁신을 주도하는 TI 전력 제품 및 기술로는 ▲스타트-스톱 및 부하 덤프 등 어떤 환경에서도 효율적인 배터리 작동이 가능한 넓은 입력 전압 범위의 DC/DC 컨버터, ▲보다 안전하고 밝은 차량을 위한 차세대 차량용 센서를 지원하는 저전력 DC/DC 컨버터, ▲확산 스펙트럼처럼 EMI 방사를 낮추고 개발 시간을 단축하는 전원 기술, ▲주행 거리는 늘리면서 차량을 보호하는 향상된 배터리 관리 솔루션 등이 있다.

산업용 애플리케이션을 위한 TI 제품으로는 최저 전력 및 최고 효율의 전력 밀도를 갖춘 혁신 DC/DC 컨버터, 배터리 관리 및 선형 레귤레이터 (LDOs) 등이 있으며, 수백 개의 관련 전원 설계 레퍼런스도 활용이 가능하다. TI의 산업용 전원 제품들은 온도 및 고전압 등에 대한 향상된 보호 기능으로 향상된 신뢰성 제공을 비롯해 첨단 통합기술이 적용된 패키징 옵션을 제공한다.

전원 관리 분야를 선도하는 TI 제품의 특징:

• EMI 최소화: 다른 시스템 구성 요소에 대한 간섭을 최소화하고, 엔지니어의 설계 및 검증 프로세스 단순화
• 높은 전력 밀도: 전력 밀도를 높여 절감된 비용으로 더 많은 시스템 기능 제공
• 낮은 Iq: 배터리 및 저장 수명을 연장해 더 많은 기능 제공 및 수명 개선, 시스템 비용 절감
• 저소음: 소음을 줄이거나 이동시켜 전력망을 단순화하고, 정밀 아날로그 애플리케이션을 위한 신뢰성 향상
• 절연: 고전압 및 안전이 중요한 애플리케이션을 위해 최고의 작동 전압과 신뢰성 지원

주요 제품 

1. 업계 최초 능동 EMI 필터를 통합한 DC/DC 컨트롤러



LM25149-Q1과 LM25149 벅 컨트롤러

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.


2. 업계 최초 ASIL D 충족 무선 BMS 솔루션



EV 배터리 관리 시스템, CC2662R-Q1


업계 최초 ISO 26262 표준 ASIL D 인증을 충족하는 CC2662R-Q1 무선 MCU는 TI의 BMS용 무선 프로토콜을 채택해 99.999% 이상의 업계 최고 수준의 네트워크 가용성을 달성하고, 최대 300ms 속도로 네트워크의 재시작이 가능하다. 이 무선 MCU는 뛰어난 데이터 처리량의 전용 타임 슬롯 과 저지연성을 통해 데이터가 손실되거나 훼손되지 않도록 보호한다.

차량 제조업체들의 다양한 설계 요구를 충족하기 위해서 TI의 무선 BMS 솔루션은 다양한 구성을 지원한다. 실시간(deterministic) 프로토콜은 업계에서 가장 높은 데이터 처리량을 제공하기 때문에 차량 제조업체들은 단일 무선 시스템 온칩을 다수의 BQ79616-Q1 배터리 모니터링 디바이스와 연결해 32셀, 48셀, 60셀 시스템 같은 다양한 구성을 지원하는 배터리 모듈을 개발할 수 있다.


3. 하이브리드/전기차의 주행 거리를 극대화



배터리 모니터링 및 밸런싱 IC, BQ79616-Q1


최대 800V에 이르는 고전압 시스템에서도 정확도가 높은 전압 측정 성능을 보유한 새로운 차량용 배터리 모니터링 및 밸런싱 IC BQ79616-Q1은 업계 최초로 TI 고유의 특허기술인 “결함 발생 시 기동(wake-up-at-fault)” 기능을 탑재했다. 이에 따라, 부품 차원의 ISO 26262 표준을 충족하고, 전압 측정, 온도 측정, 통신에 관한 ASIL-D 표준도 수월하게 충족할 수 있다.

BQ79600-Q1 SPI/UART 통신 인터페이스와 함께 페어링하면 차량이 주/정차 상태이거나 시동이 꺼졌을 때, 완벽한 시스템 셧다운이 가능하다. 이로써 설계 엔지니어는 배터리 전력은 절약하면서도 셀 밸런싱 기능을 향상시키고, 안전성 요건을 수월하게 충족시킬 수 있다. 또한, 동일한 패키지로 출시되는 TI의 새로운 모니터링 및 밸런싱 디바이스 제품군은 다양한 채널 옵션을 제공해 핀-대-핀 호환이 가능하고 기존에 개발된 소프트웨어를 100퍼센트 재사용할 수 있다.

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