자동차 조명 애플리케이션에 적합한 LED 드라이버

맥심은 EEPROM 프로그래밍이 가능한 350mA, 고전압(40V) 선형의 고휘도 LED 드라이버 MAX16806을 출시했다.이 IC는 입력 전압이나 LED 온도가 프로그래밍된 임계값 이상으로 상승할 경우 LED 전류를 폴드 백(fold back)하도록 I2C 인터페이스를 통해 프로그래밍할 수 있다. 기존의 아키텍처에서는 전력 소비를 줄이기 위해 스위치 모드 컨버터가 필요했지만, MAX16806 LED 드라이버는 조명 시스템의 총 소비 전력을 관리하므로 스위치 모드 컨버터가 필요 없다. 따라서 이 제품은 고휘도 LED 전원 공급 시 비용 및 EMI 문제를 모두 해결해준다. 이러한 접근 방식의 이점은 자동차 내부 및 외부 조명을 비롯하여 다양한 조명 애플리케이션에서 곧바로 입증될 것이다.자동차 업계는 돔 및 맵 조명에서 기존의 백열등 램프를 백색 LED로 대체하는 중이다. 신형 자동차에서 기술적으로 진보된 이미지를 구현하고자 그러한 변화가 일어나고 있다. LED는 기존의 제어 모듈 유닛과 연동해야 하며, 이에 따라 자동차 제조사에게는 새로운 문제가 대두된다. 현재의 시어터(theater) 밝기 조절 신호는 매우 낮은 주파수에서 동작하므로, 밝기 조절 과정에서 LED가 눈에 띄게 깜박거린다. 이 효과를 없애기 위해 LED 드라이버는 새로운 PWM 신호를 생성하는 마이크로컨트롤러가 필요했었다.독창적인 LED 드라이버 설계 적용이 제품의 새로운 아키텍처에서는 마이크로컨트롤러의 PWM 신호가 필요 없다. 온 보드 200Hz 램프 발생기가 PWM 또는 시어터 밝기 조절 효과에 대한 아날로그 제어가 가능하기 때문이다. 또한 이 소자의 고전압(40V 정격) DIM 핀은 최대 2kHz의 외부 PWM 신호와 동기화할 수 있다. 턴 온/오프 시간이 짧으므로 넓은 밝기 조절이 가능하며, 파형 회로가 EMI를 최소화한다. 이와 함께, 이 제품은 생산을 간소화하고 제조비용을 절약할 수 있도록 설계됐다. 이 LED 드라이버에서는 전류 감지 저항 값 중 하나를 EEPROM 프로그램 가능 전류 감지 기준과 함께 사용하여 모든 LED 빈(bin)에 대한 LED 전류를 설정한다.이 소자에서는 동작 중에 LED 휘도를 자동으로 변경할 수 있어 자동차 산업을 비롯한 광범위한 영역에서 까다로운 조명 애플리케이션의 요건을 충족시킨다. 설계자는 I2C 인터페이스를 통해 RGB LED 전류 레벨을 동적으로 조정하면 된다. 따라서 건축 또는 일반 조명 애플리케이션에서 폭 넓은 색상을 연출할 수 있다. 집적된 디바운스 회로가 순간 전환에 필요한 웨팅 전류(wetting current)를 공급한다. 이 기능 덕분에 MAX16806 LED 드라이버가 자동차 돔 또는 맵 조명 애플리케이션에 적합하다. 이 소자는 LED 드라이버 회로 구현에 필요한 외부 소자를 최소화하므로, 다양한 조명 애플리케이션에서 경제적인 솔루션이다. 자매 제품인 MAX16805는 MAX16806의 기능 중 상당 부분이 같지만, 순간 스위치를 위한 LED 전류 열 폴드백이나 웨팅 전류 및 디바운스 회로가 필요하지 않은 애플리케이션을 위해 공급된다. MAX16806/MAX16805는 자동차 온도 범위(-40℃~+125℃)에서 동작한다. 열적 성능이 강화된 표면 실장, 5mm×5mm, 20핀 TQFN lead-free 패키지로 공급되며, 정격 소비 전력은 2.67W이다.DS2790, 배터리 전류/전압/온도 정밀 측정 시스템달라스 세미컨덕터(Dallas Semiconductor)는 프로그래밍 가능한 1셀 리튬이온(Li+) 배터리 게이지 /보호기 DS2790을 출시했다.MAXQ짋 마이크로컨트롤러, 풍부한 프로그램 및 데이터 메모리, 배터리 전류/전압/온도를 위한 정밀 측정 시스템으로 DS2790은 단일 셀 배터리 잔량 표시 알고리즘을 최적화하기에 탁월한 플랫폼을 제공한다.회사 측은 제품 출시 배경에 대해 “그동안 충분한 메모리가 있거나 배터리 잔량 측정 알고리즘을 내장할 수 있는 마이크로컨트롤러 처리 능력이 있는 저렴한 단일 소자가 없었다. 따라서 제조사들은 노트북 컴퓨터 등에 쓰이는 9~12셀 배터리팩용으로 설계된 IC를 사용할 수 밖에 없었다”고 말했다. 또한 현재 DS2790을 제외하면 비슷한 가격에 이런 능력을 갖춘 경쟁제품이 전혀 없는 상황이라고 덧붙였다.DS2790 마이크로프로세서 기반 솔루션은 배터리 잔량 측정기능을 가능하게 하고 노트북에서 볼 수 있는 더 많은 셀 수와 복잡성을 배터리팩에 부여하는 소자 고유의 고객 주문형 제작을 가능하게 한다. 이 제품의 연산 코어의 핵심은 진보된, 누산기 기반(MAC)의, 16비트 RISC 구조의 저전력 16비트 MAXQ20 마이크로컨트롤러이다. 매우 효율적인 패치 및 실행 연산은 파이프라인 없이 한 사이클에서 완료되는데, 이는 명령어에 연산 코드와 데이터가 모두 포함되어 있기 때문이다. 고속 서브루틴 호출 및 작업 전환을 가능하게 해주는 16레벨 하드웨어 스택이 연산 처리 코어를 지원해 주고 있다. 데이터 포인터가 여러 개 있으므로 매번 데이터 포인터를 저장하고 복원할 필요 없이 한 개 이상의 기능이 데이터 메모리에 액세스하는 것이 가능하다.MAX16805/6에 대한 FAQ● 이 IC의 개발 배경은 무엇인가? 자동차 조명 회로에서 외부 제어의 필요성을 없애 부품 수 및 비용을 낮추기 위해 개발했다.● 시장에서 어떤 요구사항이 있었나? 많은 조명 애플리케이션이 이 부품으로 인해 당면 문제를 해결할 수 있다. 특히 고객사의 공장에서 부품 변경 없이 LED 전류 레벨을 변경하고, μC 신호를 사용하지 않고서도 LED 디밍(dimming)을 조절하며 열 문제를 관리할 수 있어야 한다.● 이 칩은 어떤 장비에 장착하도록 설계되었는가? 자동차 돔 조명, 미등, 주간 주행등, 일반 조명 등● 업계에서 이러한 기능을 갖춘 유일한 제품인가? MAX16805/6은 PWM 디밍 조절, 열 폴드백, 비닝(binning) 조정 레지스터 등이 모든 기능을 갖춘 유일한 IC이다. 이러한 모든 기능이 내장되어 있다.● 어떻게 이러한 기술적 발전이 가능했는가? 진보된 혼합 신호 프로세스(mixed-signal process) 덕분에 EEPROM 프로그래밍과 고전압 장치가 동일한 IC에 수용될 수 있다● 이 칩은 어떤 공정으로 제조되는가? 80V BiCMOS-DMOS● 이 제품의 EV 킷을 이용할 수 있는가? 그렇다. 10월에 출시될 예정이다.● 고객이 이 새로운 칩을 사용하여 설계할 때 도움이 될 설계 툴이 있는가? EV 킷에 GUI(graphical user interface)가 함께 제공될 예정이다.● 두 부품 간에 어떤 차이가 있는가? MAX16806은 MAX18605의 기능 외에도 LED 전류 열 폴드백 기능, 순간 스위치를 위한 웨팅(wetting) 전류 & 디바운스 회로가 내장되어 있다.

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이혜원 (webmaster@techworld.co.kr)

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