스마트 그리드 장치의 수명을 50% 늘리는 방법
스마트 그리드 장치의 수명을 50% 늘리는 방법
  • 김주연 기자
  • 승인 2020.09.04 10:17
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TI, 동적 전압 스케일링 기능 담긴 벅 부스트 컨버터 출시
10㎂일 때 효율성 92%, 대기전류는 75㎁에 불과
텍사스인스트루먼트(TI는 배터리 수명을 50% 이상 늘릴 수 있는 DC/DC 벅 부스트 컨버터 'TPS63900'을 출시했다./TI

텍사스인스트루먼트(TI, 지사장 박중서)는 배터리 수명을 50% 이상 늘릴 수 있는 DC/DC 벅 부스트 컨버터 'TPS63900'을 출시했다고 2일 밝혔다.

스마트 그리드 시스템은 저전력 블루투스(BLE), 장거리 및 무선 M-Bus등 다양한 무선 주파수 표준을 통해 네트워크에 연결된다. 엔지니어들은 스마트 그리드 장치가 네트워크로 신호를 보내기에 충분한 출력 전류를 제공하면서도 대기 전류(IQ)가 낮도록 설계해야한다.

'TPS63900'은 10㎂일 때 92%의 효율성을 내며, 대기전류는 75㎁에 불과하면서도 경쟁 제품보다 출력 전류가 3배 높다.

입력 전류 한계를 프로그래밍할 수 있고, 사용되는 부품의 인가 전압을 상황에 따라 높이거나 낮춰 소비전력을 조정하는 동적 전압 스케일링 기능도 담겼다. 효율적으로 작동하기 위해 필요한 최소한의 전압으로 시스템을 유지하고, 배터리 수명을 최대로 늘린다.

이 기능은 설계 엔지니어가 초저전력 센서와 무선 연결 집적 회로용 전력 아키텍처를 최적화할 수 있도록 하며, 기본 배터리로 10년 이상 작동할 수 있는 장치도 만들 수 있다.

예를 들어 벅 부스트 컨버터를 보안 센서나 무선 IoT 센서 내의 'MSP430FR2155'와 페어링하면 물 펌프의 진동을 모니터링해 사전 유지보수가 가능하며, 이를 통해 비용을 절감할 수 있다. 

내장된 슈퍼 커패시터를 효율적으로 충전해 ▲피크 부하를 완화하고 ▲배터리 용량을 보호하며 ▲시스템 수명과 성능을 향상시킨다. 완충된 슈퍼 커패시터를 사용하면 전동 스마트 자물쇠에 들어가는 부품처럼 높은 피크 전류를 요하는 부품을 작동하는 데 필요한 에너지를 줄일 수 있다.

또 이 제품은 부하 과도 현상으로 인한 출력 전압 리플을 최대 50%까지 낮춰 연결된 애플리케이션의 안정성을 높인다. 빠른 과도 응답은 내부 조절 루프를 활성화하면서 낮은 IQ를 유지한다. 특히 이 같은 특징은 상시 가동하면서 데이터를 공유할 때 단시간 내에 많은 전력을 소비하는 스마트 수도 계량기와 가스 계량기 같은 분야에 유리하다.

TPS63900은 현재 2.5x2.5㎜의 WSON패키지로 TI 홈페이지와 공인 유통판매 업체들을 통해 구입할 수 있다.


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