내셔널 세미컨덕터, 에너지 효율이 우수한
새로운 PowerWise 서브시스템 레퍼런스 설계 출시

- 다양한 애플리케이션 부문에서 소비 전력을 낮추고,
- 배터리 사용 시간을 연장하며, 적은 열을 방출하는
- 서브시스템 구현이 가능한 설계 파일 제공

교효율 아날로그 및 혼합신호 반도체를 공급하고 있는 내셔널 세미컨덕터 코리아(대표 김용춘)는 오늘, 설계 엔지니어가 소비 전력이 낮고 배터리 사용 시간을 연장하면서 적은 열을 발생하는 제품을 빠르게 설계할 수 있는 기능을 지원하기 위해 PowerWise? 레퍼런스 설계 6종을 새롭게 출시하였다. PowerWise 레퍼런스 설계는 에너지 효율이 높은 디바이스를 결합하여 전력 소모량을 크게 낮추는 동시에 열 방출량을 줄일 수 있도록 시스템상에 배치할 수 있게 해준다.

각각의 검증된 PowerWise 레퍼런스 파일 키트에는 적용 가능한 설계 회로도와 BOM(Bill of Material), 보드 레이아웃, 펌웨어, 설계 참고 문서, Verilog 또는 VHDL로 합성 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array) 소스 코드가 포함되어 있다. 이를 활용하여 휴대용, 조명, 솔라, 산업, 의료, 통신 인프라, 계측 등을 포함한 광범위한 애플리케이션의 문제를 해결할 수 있다. 이러한 레퍼런스 설계에 대한 추가 정보는 www.national.com/refdesigns 에서 확인할 수 있다.

태양광을 이용한 납축전지 충전기
엔지니어는 태양광을 납축전지의 충전 전류로 효율적으로 변환해주는 이 레퍼런스 설계를 활용해서 광전지에서 솔라 에너지 획득 효율을 높일 수 있다.  또한 이러한 설계는 온도와 일광량의 변화를 보정함으로써 전반적인 충전 조건에서 가장 효율적인 변환율을 유지해준다. 2단계로 구성된 설계는 출력 전압을 제공하고 온도 변화에 따라 입력 솔라 패널 전압을 추적할 수 있는 SEPIC 설계를 통해 솔라 패널 전압을 모니터링하는 1 단계와 1단계의 출력을 취해 전압을 상승시키는 2 단계로 구성된다.

고효율 휴대용 음악 플레이어 도킹
PowerWise 전력 컨버터, 배터리 충전 회로, 오디오 드라이버 및 디스플레이 인터페이스 회로를 갖춘 이러한 레퍼런스 설계를 통해 엔지니어는 휴대용 미디어 플레이어(PMP)가 전원에 연결되어 있지 않을 때 절전 모드를 시작하고 디스플레이의 최대 밝기를 비롯하여 오디오 드라이버의 출력 전력을 자동으로 줄여주는 기능을 완성할 수 있다.

CCFL 대 LED 변환 전력 공급장치
이 레퍼런스 설계에서는 전력 소모량을 줄이고 배터리 수명 연장, 크기 축소, 주위 밝기 변화에 따라 보다 쉽게 조정할 수 있는 조명 밝기 개선을 위해 백라이트 CCFL(음극형 광램프)이 LED(발광 다이오드) 스트링으로 대체되었다. 6개의 LED가 직렬로 연결된 두 개 스트링으로 구성된 3채널 정전류 LED 드라이버를 사용함으로써 12V 입력 전원을 21V ~ 27V 출력 전압으로 증가시키는 부스트 컨버터로 LED 드라이버를 구성할 수 있다. 또한 이 설계에는 주위 밝기에 따라 디스플레이 밝기를 조절하는 광다이오드를 활용한 회로가 포함되어 있다. 이 회로는 모든 조명 조건에서 디스플레이의 밝기를 개선함으로써 가독성을 높여준다.

주위 밝기에 반응하는LED 드라이버
이 레퍼런스 설계는 주위 밝기 조건의 변화에 따라 디스플레이 밝기를 자동으로 조정함으로써 어디서나 디스플레이를 쉽게 볼 수 있도록 향상된 콘트라스트 비를 제공한다. 내셔널 LED 드라이버의 PWM(펄스 폭 변조) 디밍 기법은 주위 밝기 조건에 따라 디스플레이 백라이트를 어둡게하거나  더 밝게 조절해준다. 이를 통해 배터리 수명을 높일 수 있을 뿐만 아니라 주위의 다양한 밝기 조건에서 디스플레이의 선명도롤 개선해준다. 광다이오드 회로는 주위 밝기를 측정하여 LED 디밍을 위한 신호를 전달한다.

편리한 FPGA 인터페이스와 케이블 감지 기능을 갖춘 고성능 SerDes 모듈
내셔널은 Avnet와 합작하여 저렴한 Xilinx Spartan-3 FPGA(Field Programmable GateArray)에 적합한 고속의 소비전력 절약형 시리얼 데이터 인터페이스가 구현된 종합적인 레퍼런스 설계를 개발하였다. 내셔널의 FPGA 링크 SerDes는 유연한 고속 데이터 전송 기능과 케이블 또는 입력 신호 손실 시 전력을 자동으로 차단하는 등의 기능이 결합되어 있다. 포함된 FPGA 펌웨어는 SerDes로부터 이러한 케이블/신호 표시를 모니터링하여 전체 소비 전력을 크게 줄일 수 있도록 불필요한 시스템 논리와 기타 외부 구성품을 차단해준다.

부하 감지 기능을 갖춘 전력 공급장치
부하가 없는 경우에도 계속해서 동작하는 비효율적인 AC/DC 벽면형 어댑터의 에너지 소모를 줄이기 위해 이 레퍼런스 설계는 리니어 레귤레이터 대신에 스위치 모드 전원 공급장치(SMPS) 기술을 채택하여 변환 효율을 크게 개선하였다. 추가로 장착된 회로는 부하가 적용되었을 때에만 전력 공급장치를 "활성화(웨이크업)"하여 전력 손실을 수 십mW로 줄여준다.