TI, '경박단소' 능동 EMI 필터 통합 DC/DC 컨트롤러 출시

텍사스 인스트루먼트(이하 TI)가 업계 최초로 능동형 전자방해잡음(EMI) 필터를 통합해 전원 솔루션의 크기와 설계 비용을 줄일 수 있는 DC/DC 벅 컨트롤러 제품군을 출시했다.

8일 TI는 온라인 미디어 브리핑을 열고, 올해 4분기부터 차세대 DC/DC 벅 컨트롤러 제품군(LM25149-Q1, LM25149)을 본격 양산할 계획이라고 밝혔다.

이 제품군은 능동형 EMI 필터와 듀얼 랜덤 분산 스펙트럼(DRSS) 기술을 통합해 외부 EMI 필터가 차지하는 면적을 반으로 줄이고, 다중 주파수 대역에 걸쳐 전원 솔루션의 전도 EMI를 55데시벨밀리볼트(dBmV)까지 낮출 수 있는 게 특징이다. 경쟁사 솔루션과 비교하면 440킬로헤르츠(kHz)에서 프론트엔드 EMI 필터 면적은 50%까지, 부피는 75% 이상 줄일 수 있다.

텍사스 인스트루먼트가 출시한 업계 최초 능동 EMI 필터 통합 'DC/DC 컨트롤러'. (사진=TI)

최근 반도체 업계에서는 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS), 인포테인먼트, 클러스터, 빌딩 자동화 항공우주, 방위 등에 적용되는 전자·부품의 비중이 늘면서 전원설계 시 EMI를 낮추는(Low EMI) 것이 중요한 과제로 떠오르고 있다. EMI를 낮추기 위해서는 외부에 수동 EMI 필터 크기를 늘려야 하지만, 이는 전원 솔루션 전체의 크기 확대로 이어져 경박단소한 디자인 구현이 어려워지기 때문이다.

세실리아 스미스 TI 부스트 및 다중채널 DC/DC 사업부문 부사장은 "TI는 핵심 타깃 시장으로 자동차와 산업 분야를 보고, 해당 분야에서는 Low EMI에 대한 수요가 늘어나고 있다"며 "이에 TI는 자동차와 산업용 시장에서 엔지니어가 강하게 요구하는 디자인 작업 시간 단축을 위해 복잡성을 줄여야 한다고 판단했다"고 말했다.

또 "산업 전반으로 반도체 사용이 늘면서 자동차 및 산업 외 다양한 분야에서도 Low EMI에 대한 수요가 늘어나고 있다"며 "TI는 Low EMI, 출력밀도(Power Density), 절연(Insulation) 등의 시장 트렌드가 발생하고 있다고 본다. 아울러 시장 전반에 스위칭 주파수(스위칭 소자가 초당 온·오프를 실시하는 횟수)가 더 높아져야 한다는 수요도 있다. TI는 이에 적절히 대응할 방침"이라고 덧붙였다.

TI에 따르면 현재 EMI와 관련해 가장 엄격한 표준 요건은 'CISPR 25 클래스 5'다. TI의 제품군은 다중 주파수 대역에 걸쳐 전도 EMI를 낮추는 방식으로, 이러한 요건을 충족했다.

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능동형 EMI 필터가 150kHz~10메가헤르츠(MHz)의 저주파 대역에서 전도 EMI를 감지해 낮춰 통상적인 수동 필터를 사용하는 솔루션 대비 스위칭 주파수에서 EMI를 20dBmV까지 낮출 수 있다는 설명이다. 여기에 DRSS(특정 대역폭에서 발생한 신호를 여러 주파수 대역으로 분산하는 알고리즘) 기술을 더하면 저주파 및 고주파 대역에서 EMI를 5dBmV 더 낮출 수 있다.

한편, TI는 차세대 DC/DC 벅 컨트롤러 제품군의 샘플을 3.5×5.5밀리미터(mm) 24핀 VQFN 패키지로 제공 중이다. 가격은 1000개 단위로 개당 1.20~1.42달러로 구매할 수 있다.

☞용어설명 : CISPR(국제무선장해특별위원회)

CISPR은 국제전기기술위원회(IEC) 산하에서 활동하는 국제심의기구로, 전자파 장애에 관한 국제적 표준을 만든다. 이 중 CISPR 25는 자동차 내부의 전장품을 보호하기 위해 150kHz~2500 MHz 범위의 전자파 측정에 대한 한계와 절차를 정한 규격을 뜻한다.