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TI, 업계 최저 IQ 기반의 초소형 LDO 선형 레귤레이터 출시

- 전력에 민감한 산업용 및 개인용 전자기기 배터리 수명 두 배 향상

- 초저 대기전류와 빠른 과도 응답으로 시스템 수명과 성능 향상

TI는 대기 전류(IQ)가 업계에서 가장 낮은 25nA 이하(경쟁 초소형 제품의 10분의 1)인 초저전력 저전압 강하(LDO) 선형 전압 레귤레이터를 출시했다고 밝혔다. 

새롭게 출시된 TI의 선형 레귤레이터는 전압 강하 조건에서도 경부하에서 낮은 대기 전류를 제공하므로 애플리케이션의 배터리 수명을 최소 두 배로 늘려 준다. 또한, TI의 선형 레귤레이터는 업계 최고 수준의 과도상태 응답으로 더 빠른 웨이크업을 제공하고 애플리케이션 응답 시간과 동적 성능을 향상시킨다. 신제품이 지닌 소형 솔루션 풋프린트는 엔지니어로 하여금 전원 솔루션 크기를 줄여 더 작고 가볍고 효율적인 제품을 더 신속하게 설계할 수 있도록 지원한다. 뿐만 아니라, 일반적으로 사용되는 산업용 패키지라서 기존 설계와 핀-호환성이 높은 것을 특징으로 한다. 제품에 관한 추가 정보는 링크에서 볼 수 있다.

TI의 선형 레귤레이터 TPS7A02는 그리드 인프라, 빌딩 자동화, 의료용 장비 및 웨어러블 시장과 같은 전력에 민감한 다양한 고정밀 및 저전력 애플리케이션에서 중요한 설계 과제를 해결할 수 있도록 지원할 것으로 기대된다.

TPS7A02는 시스템 수명을 연장시켜며 대기 전류가 낮은 TI의 다양한 유형의 LDO 선형 레귤레이터 포트폴리오에 포함된다. TPS7A02를 TI의 초저전력 MSP430™ 마이크로컨트롤러(MCU) 제품군, SimpleLink™ CC2642R MCU, TLV8802 나노전력 연산 증폭기 또는 TMP1075 저전력 온도 센서 같은 다른 초저 대기 전류의 디바이스와 함께 구현하면 시스템의 배터리 수명과 성능을 더욱 최적화할 수 있다.

TPS7A02의 주요 기능 및 장점

• 애플리케이션 실행 시간과 시스템 수명 연장: TPS7A02는 경부하에서 초저 대기 전류 제어가 가능해 리튬이온과 같은 표준 배터리 화합물을 사용하는 애플리케이션에서 배터리 수명을 최소 두 배로 향상시켜 준다. 예를 들어, 무선 비디오 도어벨과 보안 카메라 설계에 TPS7A02를 사용하면 24개월 이상 배터리 수명을 유지할 수 있다(업계 표준의 최고 4배). 또한, TPS7A02는 3nA의 매우 낮은 셧다운 대기 전류로 휴대용 의료 및 웨어러블 애플리케이션에서 경쟁 디바이스 대비 최대 5배까지 배터리 수명을 연장할 수 있다.

• 더 빠른 웨이크업, 보다 우수한 동적 성능: TPS7A02는 1 ~ 50mA 부하 과도상태에서 5us 미만(경쟁 디바이스 대비 절반)에 안정화할 수 있어 더 짧은 응답 시간과 더 우수한 동적 성능을 갖는 애플리케이션을 설계할 수 있다. TPS7A02는 빠르게 변하는 부하에 신속하게 반응하고 출력 전압의 변화를 최소화함으로써 인체 주위에서 정확한 신호를 얻기 위해 깨끗한 전력을 필요로 하는 휴대용 의료기기 및 무선 사물 인터넷(IoT)과 같은 고정밀, 저전력 애플리케이션에 활용하기에 적합하다. 

• 더 작은 솔루션 풋프린트, 보다 빠른 제품 출시: TPS7A02는 대기 전류를 절약하는 낮은 부하 상태에서 높은 부하의 빠른 과도상태로 자동 전환하므로 외부 회로나 부품이 필요하지 않다. 이에 따라 엔지니어는 TPS7A02를 사용하여 솔루션 크기를 70% 줄이고 공간이 제한된 애플리케이션에서 설계에 더 많은 기능을 추가하거나 더 작은 보드를 사용하여 시스템 비용을 낮출 수 있다.

패키지, 공급, 가격

현재 TPS7A02의 사전 생산 샘플을 TI 스토어에서 1mm x 1mm 4핀 X2SON 패키지로 구매할 수 있다. 2.9mm x 1.6mm 5핀 SOT-23패키지는 올 하반기 출시될 예정이며, 0.65mm x 0.65mm 4핀 DSBGA(die-size ball grid array) 패키지는 내년 초에 공급될 예정이다. 가격은 1,000개 수량 기준으로 개당 0.49달러부터 시작한다. 범용 LDO 선형 전압 레귤레이터 평가 모듈 MULTIPKGLDOEVM-823은 20달러에 구입할 수 있다.

[사진자료] TI, 업계 최저 IQ 기반의 초소형 LDO 선형 레귤레이터 출시.jpg


<인터뷰>

TI, 대기전력 손실 최소화로 배터리 사용 시간 연장

글/이공흠기자(leekh@seminet.co.kr)

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TI의 전력관리 솔루션 제품 매니저인 사무엘 웡은 “업계에서 Iq 가장 낮은 초저전력 LDO를 발표했다. Iq가 높으면 제품의 동작시간이 짧아진다. 대기상태에서 너무 많은 전력을 소비하면 자주 충전을 해야한다. 배터리의 수명이 한정적이어서 자주 충전하면 배터리의 수명이 줄어든다”고 말하고 “엔지니어는 스위칭 레귤레이터나 LDO를 고려할 때 시스템에 따라 선택하게 되지만 효율성이 높고 적은 전력을 소비하는 디바이스를 선택하게 될 것”이라고 강조했다.

그는 “25nA로 낮은 디바이스도 1개의 시스템에 여러 개의 디바이스가 들어가기 때문에 Iq를 더욱 낮추어야 한다. 그러면 배터리의 성능이 좋아져서 자체 누설 전류가 개선될 것이다. 그래서 Iq가 매우 낮은 TPS7A02 제품이 경쟁력이 있다”고 말하고, “TPS7A02는 2가지 특징이 강조되었다. 과도응답이 50mA에서 5us로 짧다. 기존 제품에 비해 대응시간이 매우 빨라졌다. 회로 설계를 하는데 저전력과 고이득을 얻을 수 있다”고 설명했다.

사무엘 웡은 “TPS7A02은 TPS7A05에 비해 Iq가 40배정도 좋아졌다. 과도응답은 2배 빨라졌다. 디바이스 크기도 매우 작아졌다”고 강조하고 “실제 생활에서 계량기를 사용하는 유저는 Iq가 높으면 2~3년에 한번씩 배터리를 교체해야 하는데, TPS7A02를 사용하면 10년에 한번 배터리를 교체하게 됨으로써 계량기 제품의 수명과 동일하게 된다”고 말했다.

또한 “TPS7A02의 주요 애플리케이션은 그리드 인프라, 의료용기기, 건물자동화가 대표적이지만 배터리가 필요한 모든 애플리케이션에 적용가능하다”고 말하고 “넓은 입력 전압범위를 가지고 있어서 다양한 포터블 기기에서 활용범위가 넓다. 제품 툴을 사용하여 디자이너가 설계 폭을 넓히고, 핀투핀 호환으로 간단하게 기존 제품을 교체할 수 있다”고 덧붙였다.

“현재 TPS7A02는 혈당계나 온도계에 적용되고 있다. 한국 시장에서도 의료용 제품과 건물 자동화에 관련된 제품이 인기가 높다. 부품단위로는 디지키나 마우저 같은 대형 유통채널에서 구입 가능하나 레퍼런스 디자인 킷은 TI.com에서만 볼 수 있다”고 설명했다. 

인터뷰에 응한 TI의 전력관리 솔루션 제품 매니저인 사무엘 웡은 지난 10년동안 TI에서 배터리 관련된 분야에서 일을 했으며, 현재 프로덕트 라인 매니저이다. 배터리 충전 관련 R&D의 방향성을 정하고 고객지원과 비즈니스를 겸하고 있다. 그는 배터리 관련 전문팀을 관리하고 있으며, 한국시장을 매우 중요하게 생각하고 있다.

TI의 선형 레귤레이터 TPS7A02는 그리드 인프라, 빌딩 자동화, 의료용 장비 및 웨어러블 시장과 같은 전력에 민감한 다양한 고정밀 및 저전력 애플리케이션에서 중요한 설계 과제를 해결할 수 있도록 지원할 것으로 기대된다.





기사입력 : 2019-09-24



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