자동차 전장화가 가속화되면서 전력관리의 중요성이 어느 때보다 커지고 있다. 차량 내 전자 시스템은 점점 복잡해지고 있지만, 제조사들은 원가 절감과 안정성을 동시에 잡아야 하는 과제를 안고 있다. 글로벌 반도체 기업 ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 이런 업계의 고민을 풀어줄 전력관리 해법을 내놓았다.
ST는 24일 자동차 애플리케이션을 위한 소형 크기의 비용 효율적인 전력관리 IC(PMIC) ‘SPSA068’을 출시했다고 발표했다. 이 제품은 단일 전원 전압으로 동작하는 마이크로컨트롤러(MCU)와 함께 사용할 수 있도록 설계됐으며, MCU 전력관리용 턴키 솔루션 구현에 필요한 기능을 모두 갖추고 있다. 또한 AEC-Q100 인증을 획득했고, ISO 26262 기능안전(Functional Safety, FuSa) 레벨 ASIL-B를 지원한다.
SPSA068은 단순히 값싼 대안이 아니다. 1A 배터리 호환 벅 전압 레귤레이터, 정밀 전압 레퍼런스, 워치독 감시장치, 진단 표시기, MCU 리셋 제어와 구성 및 상태 확인을 위한 SPI(Serial Peripheral Interface)를 단일 칩에 통합했다. 여기에 과전압·저전압, 과전류, 단락, 과열 차단 등 보호 기능까지 갖춰 전력관리 회로를 간소화하고 보드 공간을 최소화한다.
ST의 설계 철학은 분명하다. 복잡성을 줄이고, 비용을 낮추며, 안전성을 확보하는 것이다. SPSA068은 개발기간 단축과 부품원가(BOM) 절감이라는 두 가지 목표를 동시에 달성할 수 있도록 지원한다. 벅 레귤레이터(Pre SMPS BUCK regulator)는 비휘발성 메모리(NVM)를 통해 0.5A 또는 1A 부하 전류에서 5V, 3.3V, 1.2V의 출력 옵션을 제공하고, 외부 저항 분배기를 통해 5V~1.2V 사이의 전압을 조절할 수 있다. 스위칭 주파수는 0.4MHz 및 2.4MHz로 설정할 수 있다. 정밀 전압 레퍼런스(1%)는 NVM을 통해 20mA 부하 전류에서 5V, 3.3V, 1.2V로 조정할 수 있다. 대기 전류(I
q)는 50µA에 불과하다.
또한, 이 PMIC는 디지털 및 아날로그 BIST(Built-In Self-Test) 기능과 입출력, 접지 손실 모니터, 전용 결함(FAULT) 핀을 갖추고 있어 기능안전 관련 고려사항을 크게 간소화할 수 있다. SPI를 통해서 프로그래밍, 진단, 모니터링이 가능하며, 결함이나 경고 발생 시 MCU 워치독 신호와 레귤레이터 상태 표시 기능을 제공한다.
ST는 개발자 편의성도 놓치지 않았다. 전용 평가보드 STEVAL-SPSA068을 제공해 빠르게 프로젝트를 시작할 수 있도록 지원한다. SPSA068은 현재 32핀 QFN 패키지로 공급되고 있다. 가격은 1.40달러부터 시작한다.
SPSA068은 사전 프로그래밍되어 있어, STEVAL-SPSA068 애플리케이션을 제어하는 데 외부 MCU가 필요 없다. 외부 저항 분배기를 사용해 기본 1.2V 외에도 원하는 출력 전압을 설정할 수 있다.AEM(오토모티브일렉트로닉스매거진)
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