[인터뷰] MAX16162, 입력전력·노이즈·크기 다 줄였다

맥심 저전력 글리치 프리 수퍼바이저, 안정적인 디텍션 제공
동작 온도범위 최대 125℃… 컨슈머는 물론 산업용에도 적용 가능

[테크월드뉴스=서유덕 기자] IoT는 소형화, 고효율화, 저전력화되는 추세다. 이에 따라 IoT 부품에도 더 낮은 동작전압, 작은 크기, 높은 신뢰성이 요구되고 있다. 반면 IoT 개발자는 제품의 소형화와 신뢰성 확보를 동시에 달성하는 데 어려움을 겪는다.

지난 6월 21일 출시된 맥심 인터그레이티드(이하 맥심)의 에센셜 아날로그 나노파워 수퍼바이저 IC ‘MAX16162’가 이 같은 업계의 고민을 해소할 것으로 기대된다. 1V 미만의 낮은 전압에서도 글리치(Glitch, 신호·전력 전송 과정에서 생기는 일시적 노이즈) 없이 전압과 신호를 감지해내는 덕분이다. 저전압 IoT의 안정적인 동작을 보장하는 MAX16162와 관련해 류제필 맥심 코리아 이사와 인터뷰를 진행했다.

Q. MAX16162는 어떤 제품이며, 개발 배경은 무엇인가?

MAX16162는 입력 전력(Low power Input)과 대기전류가 낮은 수퍼바이저 IC로, 전원 상태를 확인해 마이크로컨트롤러(MCU)와 주변 장치가 정확한 전원 상태에서 동작하도록 해준다. 0.6V에서도 동작하며, 전원 on/off 중 글리치 발생을 방지하는 저전압 글리치 프리(Glitch Free) 제품이다. MAX16162는 코어 전압이 낮은 MCU에 안정적인 리셋 신호를 제공할 수 있다.

IoT가 보다 낮은 전력으로도 더 빠르게 동작할 수 있도록, MCU의 코어(core) 전압은 점점 낮아지고 있다. 기존 제품은 1.8V 이상에서만 전원 상태 확인이 가능했으나, 코어 전압이 낮아지는 MCU의 추세에 따라 이제는 1V 이하의 전원에서도 전원 상태를 정확히 확인해 MCU에 알려야 할 필요성이 생겼다. MAX16162는 낮은 전압에서 글리치 등 노이즈 때문에 MCU가 비정상적으로 동작하게 되는 문제를 차단한다.

Q. MAX16162가 IoT 시스템을 보호하는 원리는 무엇인가?

IoT기기는 실시간으로 외부 환경을 감지하고 무선으로 데이터를 송수신하므로, 외부 환경 노출과 장시간 연결로 인해 전원 상태가 불안정해지고 MCU가 정의되지 않은(Unknown) 상태로 빠져 들 수 있다. 이럴 경우, 배터리 최적화 알고리즘의 오동작으로 인해 대기 모드에서 활성 모드로, 또는 그 반대로 모드가 빈번하게 변경되는 오류가 생긴다. MAX16162는 전원 상태가 변경되는 시점을 최저 전압까지 감지(detection)할 수 있고, on/off 등 전원 상태가 변화되는 시점에 글리치 없이 MCU에 정확한 상태를 알려주기 때문에 MCU가 항상 정의된 영역에서만 동작하도록 만든다. 이를 통해 MCU와 전체 IoT 시스템을 보호한다.

Q. 맥심은 ‘저전압에서의 글리치 차단’을 어떻게 구현했나?

글리치 차단 기능이 있는 기존 수퍼바이저는 입력 전압(Vin)과 전원 전압(Vcc)을 같은 핀(pin)에서 구현했다. 이 경우 1.7V까지만 감지할 수 있어 더 낮은 전압에서의 글리치 차단은 달성할 수 없었다. MAX16162는 Vin과 Vcc를 분리해 Vin을 0.6V까지 감지하도록 설계됐다.

Vcc와 Vin이 분리된 MAX16162의 회로도. Vcc에 1.7V 이상 전원이 공급되면 MAX16162가 작동하고, Vin으로 들어오는 전압(0.6V 이상)을 감지한다

Q. MAX16162의 열 관리 성능은 어떻게 확보했나?

열 부분은 신뢰성과 관련 있어 중요한 요소다. 열은 IC에서 전류를 소모하는 양에 비례적으로 발생하게 된다. MAX16162는 맥심 아날로그 에센셜 제품에서도 나노파워 제품군으로, 대기전류가 나노 암페어(㎁) 수준이다. 기존 마이크로 암페어(㎂) 급 제품군보다 대기전류 소모량이 수십~수백 배 감소돼 자체 발열량이 개선됐다. IC 동작온도도 -40~125℃로, 산업용 애플리케이션에 적용할 수 있는 신뢰성을 확보했다. 이 같은 온도 범위에서도 ±1.5%의 정확도로 전압을 모니터링한다.

Q. 패키지는 어떻게 구성되나?

초소형 사이즈의 WLP 패키지와 SOT3 패키지로 제공된다. WLP 패키지는 1.06x0.73㎟의 크기로, 초소형 애플리케이션에 적합하다. SOT3 패키지는 핀 간 구별이 어려운 WLP의 대안으로서 비교적 다루기 쉽다는 장점이 있다.

Q. 신제품의 주 타겟 시장은 어디인가?

IoT 포함, 배터리 제품이 사용되는 컨슈머 분야다. 다만, MAX16162는 컨슈머 제품부터 산업용 애플리케이션에 이르는, MCU를 사용하거나 저전압 모니터링이 필요한 모든 응용처에서 다양하게 사용 가능하다.

Q. 맥심은 최근 IoT의 트렌드와 요구사항에 어떻게 대응하고 있나?

IoT 애플리케이션은 보다 스마트한 기능, 초소형 사이즈, 긴 배터리 사용 시간을 요구하고 있다. 맥심은 IC의 누설 전류를 줄이고 효율을 올리면서 신뢰성을 더욱 높이고 발열을 줄이는 방향으로 제품을 개발하고 있으며, 더 스마트한 기능을 집적해 소형화하고 있다.

또한, 맥심은 일반 MCU에서 지원하는 소프트웨어적 인증과는 다른 하드웨어 기반의 인증칩과 시큐어 MCU를 제공함으로써 더욱 안전한 보안 기능의 IC를 개발하고 있다.

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