배터리 수명 연장의 꿈… TI DC/DC 벅 부스트 컨버터

엔지니어가 최대 3배 높은 출력 전류를 구현하면서, 사용 가능한 배터리 용량을 극대화하여 건물 자동화와 그리드 인프라 애플리케이션 구축 가능

텍사스 인스트루먼트(이하, TI)가 프로그래밍 가능한 입력 전류 한계와 통합된 동적 전압 스케일링을 결합하여 배터리 수명을 50% 이상 연장하는 업계 최초의 DC/DC 벅 부스트 컨버터 TPS63900을 출시했다. TPS63900은 엔지니어들로 하여금 배터리로 작동하는 산업용 및 개인용 전자기기 애플리케이션의 수명을 늘릴 수 있도록 10µA일 때 92%의 효율성으로 업계에서 가장 낮은 대기전류(I_Q) 75nA를 유지하고, 경쟁 디바이스보다 3배 높은 출력 전류를 제공한다.

스마트 그리드 애플리케이션은 사물인터넷(IoT), 저전력 블루투스 기술, 장거리 및 무선 M-Bus와 같이 무선 주파수 표준을 통해 네트워크에 연결된다. 엔지니어들은 스마트 그리드 애플리케이션과 네트워크 간에 신호를 보내기에 충분한 출력 전류를 제공하는 동시에, 낮은 I_Q를 고려하여 설계해야 한다. TPS63900는 엔지니어들이 설계 시에, 배터리로 작동하는 무선 연결 애플리케이션에서 에너지를 보존할 수 있도록 도와준다.

통합된 동적 전압 스케일링을 통해 배터리 수명 50% 이상 연장

TPS63900은 효율적으로 작동하기 위해 필요한 최소한의 전압으로 시스템을 유지하고, 배터리 수명을 최대로 늘린다. 산업 애플리케이션에 필요한 유지보수 작업은 줄이는 한편, 동적 전압 스케일링을 통합하여 전력을 제공한다.

이 기능은 설계 엔지니어가 초저전력 센서와 무선 연결 집적 회로용 전력 아키텍처를 최적화할 수 있도록 하며, 기본 배터리를 사용하여10년 이상 작동할 수 있는 애플리케이션을 지원할 수 있도록 한다. 예를 들어 벅 부스트 컨버터를 보안센서 또는 무선 IoT 센서 내에 있는 TI의 MSP430FR2155와 페어링하면 물 펌프의 진동을 모니터링하여 사전에 예측 가능한 유지보수가 가능하며, 이를 통해 비용을 절감할 수 있다. 자세한 내용은 “유량계의 배터리 수명을 연장하는 5가지 최고의 실천방안”에서 확인할 수 있다.

TPS63900은 부하 과도 현상으로 인한 출력 전압 리플을 최대 50%까지 낮추어 연결된 애플리케이션의 안정성을 높인다. 최신 벅 부스트 컨버터의 엄청나게 빠른 과도 응답[12]은 내부 조절 루프를 활성화하면서 낮은 IQ를 유지한다. 이러한 기능은 특히 상시 가동하면서도 데이터를 공유할 때 단시간 내에 많은 전력을 소비해야 하는 스마트 수도 계량기와 가스 계량기 같은 분야에 유리하다.