아나로그디바이스 정밀 전력 변환 플랫폼, 태양 에너지 비용 절감 방안 제시

ADSP-CM41x 제품군, 시스템 설계의 비약적 간소화, 비용 절감은 물론 태양열, 에너지 스토리지 및 전기차 인프라 효율성 향상

신호 처리 어플리케이션용 고성능 반도체 분야 글로벌 선도 기업인 아나로그디바이스(www.analog.com)는 혁신적인 혼합 신호 제어 프로세서 제품군을 탑재한 획기적인 전력 변환 플랫폼을 추가 출시했다고 밝혔다.

ADSP-CM41x 제품군은 시스템 설계를 비약적으로 간소화하고, 비용을 절감하는 것은 물론 태양열, 에너지 스토리지 및 전기차 인프라의 효율성을 향상시키기 위해 고안되었다. 태양 전지 패널 및 배터리 시스템의 가격이 최근 몇 년간 크게 낮아짐에 따라 태양 에너지 효율의 제 3물결을 도래시킬 수 있는 새로운 인버터 기술이 필요하게 되었다. 이에 파괴적 기술(Disruptive Technology) 기반의 새로운 인버터 설계는 크기, 무게 및 비용 감소 측면에서 진보를 이루어냈지만, 이러한 설계가 지닌 잠재력이 충분히 발휘될 수 있도록 하려면 디지털 처리(digital processing)에서도 더욱 비약적인 발전을 필요로 한다.

새롭게 출시된 ADSP-CM41x 제어 프로세서는 태양 에너지 및 최근 부상하는 기타 에너지 어플리케이션에 특화된 타의 추종을 불허하는 하드웨어 통합 수준을 바탕으로 전력 변환 설계에 혁신을 가져다 준다. 또한, ADSP-CM41x 제어 프로세서는 복잡한 외부 회로의 필요성을 경감시켜 설계 시간 단축, 비용 절감, 안전성 향상을 제공하는 한편, 최신 인버터 설계의 영향을 극대화하는 데 필요한 정밀 이득값 수준 등을 달성한다.

아나로그디바이스의 산업 자동화, 에너지 및 센서 부문 부사장 마크 마틴(Mark Martin)은 “지속가능한 에너지의 비용을 줄이는 것이 업계가 직면한 가장 1차적인 도전 과제” 라고 말하고, “ADSP-CM41x를 통해 아나로그디바이스는 전력 변환기 설계의 근본적인 장애를 극복함으로써 고객들이 이러한 도전 과제를 해결할 수 있도록 돕고 있다”고 밝혔다. 또한 “컨트롤러의 독특한 아키텍처와 성능 수준이 혁신적인 인버터 솔루션 개발의 열쇠”라고 덧붙였다.

ADSP-CM41x 설계의 핵심은 혁신적인 ‘듀얼 독립형 코어(dual independence core)’를 기반으로 한 안전성이며, 이를 바탕으로 예비 안전 시스템(safety redundancy)과 여러 기능을 하나의 칩에 통합할 수 있다. 이러한 최초의 아키텍처를 사용하면 현재 표준인 외부 감시 요소(external supervisory element)가 필요 없어지기 때문에 개발 시간 및 시스템 비용을 상당히 절약할 수 있다. 마찬가지로 중요한 점은 프로세서 코어로부터 부하를 줄이고(offload work) 핵심 기능에 필요한 처리 능력을 향상시키도록 설계된 최적화된 하드웨어 가속기가 온-보드 통합되었다는 것이다. 이외에도 장치의 온-보드 아크 결함 검출 기능 덕분에 설계가 간소화되고, 지능적 의사 결정 기능으로 안정성이 향상되어 타당도와 정확성이 높아진다.

최근 출시된 ADSP-CM40x 전력 변환 제품군이 업계 최고 수준의 성능을 구현해낸 데 이어, ADSP-CM41x는 ARM 코어 프로세싱과 아날로그 정밀 부분에서 새로운 벤치마크(benchmark)를 확립한다. 특별히, ADSP-CM41x series는 전력 변환 플랫폼을 구성하는 다른 많은 필수 부품들과 추가적인 회로 구성없이(seamlessly) 연결할 수 있는 특징을 갖고 있다. 예를 들어서, 절연 상태에서 전류를 측정 해야 하는 경우, 기존의 크고, 비싼 sensor module 대신에 보다 정밀한 측정을 보장하면서도 작고, 저렴한 AD740x sigma delta 기반의 AD converter를 고려할 수 있다. 이때, 필요한 SINC filter(또는 CIC filter)라고도 하는 decimation filter가 주변 장치로 제공되므로 추가적인 회로 구성 필요 없이 바로 연결하여 사용할 수 있다. 또한, system 효율을 보다 향상 시키기 위해서는 보다 빠른 switching 속도를 갖는 절연 gate drivers가 필요하게 된다. 이때, ADI의 iCoupler 기술을 바탕으로 한 ADuM4135및 관련 AduM413x series 절연 gate driver들을 고려할 수 있는데, 이들을 제어하기 위한 고 해상도의 dead time 조정이 가능한 PWM port를 주변 장치로 제공한다.

마이크로칩, LoRa 저속 무선 네트워크 표준 모듈로 사물인터넷을 쉽게….

마이크로칩, 초장거리 및 저전력 네트워크 표준을 준수하는 첫 모듈 출시

사물인터넷(IoT) 구현을 위한 네트워크 센서가 갖추어야 할 조건중에서 장시간의 배터리 유지와 무선 도달 범위 확장은 중심 이슈가 되어 왔다. 10마일(약 16Km)의 무선 도달거리와 10년의 배터리 수명이 가능한 저속 무선 네트워크 기술인 LoRa 표준을 준수하는 첫번째 무선 모듈이 출시돼 주목된다. 가트너(Gartner)는 2020년에 이르러 250억 개에 달하는 서로 연결된 사물(connected things)이 사용될 것으로 전망했다. IoT 시장이 폭발적으로 성장함에 따라 개발자는 제한된 자원으로 간단하면서도 견고한 인프라를 구축해야 하는 과제에 직면하게 됐다. 이에 개발자는 총 소유 비용을 최소화하면서 간편한 설계, 신속한 제품 출시, 뛰어난 상호운용성 및 전국적인 배치가 가능한 솔루션을 필요로 한다.

마이크로칩, 스택-온-보드 RN2483 모듈로10마일 범위 및 10년 이상 배터리 수명이 지속되는 LoRa 기술 무선 네트워크 손쉽게 구현 가능

마이크로칩테크놀로지는 LoRa™ 기술 저속 무선 네트워크 표준을 위한 모듈 시리즈 중 첫 번째 제품을 출시한다고 공개했다. 이 무선 모듈은 10마일(16.093Km) 이상의 범위(교외)에서 10년 이상 지속되는 배터리 수명으로 사물 인터넷(IoT)과 M2M(Machine-to-Machine) 무선 통신을 구현하고 수백만 개의 무선 센서 노드를 LoRa 기술 게이트웨이에 연결할 수 있다. 433/868MHz의 RN2483은 유럽통신지침 관련(R&TTE Directive) 인증을 받은 무선 모듈로, 개발 시간을 단축시키고 개발 비용을 줄여준다. RN2483은 17.8×26.3x3mm의 소형 모듈 폼팩터와 14개 GPIO를 결합해 높은 공간 활용성은 물론 수많은 센서와 액추에이터를 연결하고 제어할 수 있는 유연성을 제공한다.

LoRa 기술은 다른 무선 시스템에 비해 여러 장점을 가지고 있다. 이 기술은 확산 스펙트럼 기반 변조 방식을 이용하므로 20dB 미만의 잡음 레벨로 복조가 가능하다. 이러한 성능은 높은 감도로 견고한 네트워크 링크를 구성하고 네트워크 효율을 증가시키며 간섭을 제거한다. LoRaWAN 프로토콜의 스타형 토폴로지는 망형 네트워크에 비해 동기화 오버헤드와 홉 현상이 없어 전력 소모를 줄이고 네트워크에서 여러 개의 애플리케이션을 동시에 실행할 수 있도록 한다. LoRa 기술은 다른 무선 프로토콜보다 훨씬 긴 범위를 가지므로 리피터 없이 RN2483을 동작할 수 있어 총 소유 비용을 낮출 수 있다. LoRa 기술은 3G 및 4G 셀룰러 네트워크에 비해 임베디드 애플리케이션을 위한 보다 높은 확장 가능성과 비용 효율성을 제공한다.

RN2483은 LoRaWAN™ 프로토콜 스택과 함께 제공되므로 민영 LAN은 물론 통신 사업자가 운영하는 공중망을 모두 포함하여 기존 인프라와 함께 빠르게 확산 중인 LoRa 얼라이언스 인프라와 간편하게 연결할 수 있으며 LPWAN(Low Power Wide Area Network)을 전국적인 규모로 구성한다.

이러한 스택 통합은 수백 여종의 마이크로칩 PIC® MCU를 포함해 UART 인터페이스를 내장한 모든 마이크로컨트롤러와 함께 해당 모듈을 사용할 수 있다. 더불어 RN2483은 손쉬운 구성 및 제어를 위한 마이크로칩의 간단한 ASCII 명령 인터페이스를 제공한다.

마이크로칩 무선 제품 사업부 총괄 스티브 콜드웰(Steve Caldwell) 부사장은 “RN2483 모듈은 새로운 LoRa 기술 네트워크를 위한 혁신적 엔드-노드 IoT 솔루션으로서, 매우 긴 배터리 수명으로 초장거리 범위에서의 양방향 통신을 구현한다”며 “마이크로칩은 LoRa 얼라이언스(LoRa Alliance)의 창립 멤버로서 마이크로칩 모듈이 모든 파트너사의 게이트웨이 및 백-엔드 네트워크 서비스 공급업체와 호환될 수 있도록 노력하고 있다”고 말했다.

RN2483 모듈은 보다 넓은 커버 범위와 낮은 전력 소비량 간에 하나만을 선택해야 했던 무선 개발자의 오랜 딜레마를 해결해준다. 이제 개발자는 LoRa 기술을 사용함으로써 두 가지 모두를 극대화하면서 추가적인 리피터 비용을 줄일 수 있다. 또한 RN2483은 AES-128 암호화를 이용해 네트워크 통신에 대한 보안 기능을 제공한다.

2015년 5월부터 양산예정인 RN2483은 확장 가능성, 견고한 통신, 이동성을 갖추고 열악한 실외 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있으며 광범위한 저속 무선 모니터링 및 제어 설계에 매우 적합하다. IoT 및 M2M 애플리케이션의 예로는 스마트 시티(가로등, 주차, 교통 센서), 에너지 측정(전기/수도/가스 스마트 미터) 및 산업/상용/홈 자동화(HVAC 제어, 스마트 가전, 보안 시스템, 조명) 등이 있다.

아이씨엔 박은주 기자 news@icnweb.co.kr

인피니언, 2014년에 칩 스케일 패키지(CSP) TVS 다이오드 10억개 이상 출하

인피니언 테크놀로지스(코리아 대표이사 이승수)는 전자 제품을 정전기 방전(ESD)으로부터 보호하는 초소형 TVS 다이오드 출하량이 10억개를 넘어섰다고 발표했다. 2014년에 인피니언은 베어 실리콘 WLL(wafer level leadless) 패키지로 제공되는 TVS 다이오드를 10억개 이상 고객에게 공급하였다.

WLL 패키지의 TVS 다이오드는 터치 스크린, 키패드 인터페이스, 모바일 기기에 사용되고 있는 고속 데이터 포트를 포함해 소형화가 매우 중요한 애플리케이션에 사용된다. 높은 신호전송 속도와 소형 크기는 전자기기의 ESD에 대한 취약성을 증가시키는데, 여기에 사용되는 다이오드는 회로의 신호 품질을 저하시키지 않아야 한다. 인피니언의 TVS 다이오드는 높은 신호 품질에 요구되는 극히 낮은 기생 저항을 갖는 것으로 인정받고 있으며, IEC61000-4-2 표준에 정의된 심각한 ESD로부터 보호하기 위한 모든 요구사항의 그 이상을 달성한다.

인피니언 SG-WWL-2-1 패키지는 초소형 풋프린트(0.58mm x 0.28mm)와 단 0.15mm의 두께를 갖는다. 이 패키지는 USB 포트와 같은 커넥터 또는 제어 버튼이나 터치패드와 같은 외부 접촉 포인트에 인접한 PCB에 직접 부착하도록 설계되었다. 일반적인 전자제품에 평균 10-30개의 TVS 다이오드가 사용되므로 초소형 패키지는 성능의 저하 없이 전자제품의 소형화 목표를 달성하는 데 큰 이점을 제공한다.

인피니언 TVS 다이오드 포트폴리오에서 WLL 패키지로 제공되는 다용도 다이오드 ESD200-B1-CSP0201는 터치스크린, 키패드/보드, 버튼 및 오디오/헤드셋 입력 포트와 같은 휴먼/디바이스 인터페이스 포인트를 보호한다. 정전기 방전을 단 12V의 전압 레벨로 클램핑하도록 설계된 다이오드의 양방향 특성은 대량 생산 라인에서 PCB 상의 조립을 간소화한다. 다이오드는 공기중 및 접촉 방전을 위해 최대 ±16000V의 ESD 스트라이크를 흡수하는데, IEC61000-4-2에 의해 규정된 표준 테스트는 단 ±8000V로 접촉 방전에 대한 안전을 요구한다.

다이오드 ESD108-B1-CSP0201은 고속 인터페이스를 보호하도록 설계되었으며, ±8000V 접촉 방전을 위한 20V의 낮은 클램핑 전압과 통상 1MHz에서 보이는 0.28pF의 낮은 기생 커패시턴스를 이례적으로 결합하고 있다. 낮은 클램핑과 기생 커패시턴스는 모두 중요한 신호 무결성을 보장한다. 다이오드는 공기중 및 접촉 방전을 위해 최대 ±25000V의 ESD 스트라이크를 흡수한다. 이는 표준 요구사항 ±8000V 접촉 및 ±15000V 공기중 방전을 훨씬 초과하는 수준이다.

아이씨엔 뉴스팀 news@icnweb.co.kr

로크웰오토메이션 PlantPAx DCS 시스템, 사용자 인터렉티브 기능 강화

로크웰오토메이션이 프로세스 산업에서의 컨트롤시스템을 위한 PlantPAx DCS 솔루션에 사용자 인터렉티브 기능을 확대한 솔루션을 새롭게 발표했다.

로크웰 오토메이션의 PlantPAx™ DCS 솔루션의 최신 릴리스 제품은 향상된 시스템 역량 강화, 엔지니어링 효율성 증대, 높아진 사용자 운영 용이성을 통해 다양한 업계의 제조업체들이 운영자 효율성 향상을 특징으로 한다.

향상된 시스템 역량 강화 측면에서는 PlantPAx 시스템의 효과적인 디스플레이 설계와 개선된 표준 기반 알람을 위한 포괄적인 HMI 도구는 운영자의 효율성을 한층 더 향상시켜주며, 운영자가 공정 자체에만 집중할 수 있도록 하여 시스템의 다운 시간과 문제를 감소시켜 준다.

또한 최신 PlantPAx 시스템은 또한 업체가 공장을 설계하는 경우, 특히 최상의 스키드(Skid)를 세계 곳곳에 위치한 여러 공장에 통합할 때, 보다 큰 유연성을 지원하는 향상된 독립 워크스테이션 (혹은 네트워크 스테이션)을 제공한다. 이는 복수의 스테이션이 FactoryTalk Historian 및 Security, Batch에 연결되어 기존 네트워크 버전의 기능 활용이 가능하다.

로크웰 오토메이션 최태능 부장은 “업계에서는 시장 출시 시간 절감을 위해 보다 빠른 라인 및 공장 확장에 공정 스키드를 활용하는 추세”라고 말하며, “그렇지만 이러한 공정 스키드를 기존의 공정분산 제어 시스템(DCS)에 통합하는 것은 복잡성과 비용 증가를 야기할 수 있다. 실제로 기존의 DCS에 있어, 통합이 엔드유저의 총 프로젝트 비용의 50 내지 60퍼센트를 차지한다.”고 덧붙였다.

아이씨엔 오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

서울시, 지하철 9호선 2단계 선로공사 본격 착수

서울시는 지하철 9호선 2단계(신논현~종합운동장) 구간의 지하 구조물 공사가 완료되어 열차가 달릴 수 있는 지하철 선로공사를 4월부터 본격적으로 시작한다고 밝혔다.

지하철 9호선은 2009년 7월에 1단계 공사가 완료되어 김포공항에서 강남구 교보타워 사거리(신논현역)까지 운행되고 있다.

지하철 9호선 1단계 구간을 연장하는 2단계 공사는 2013년 3월 현재 지하구조물 공사가 완료되어 70%의 공정률을 보이고 있으며, 시스템 등 제반 후속 공사 완료 후 열차 시험운행을 거쳐 2014년 12월 개통된다.

지하철 9호선 2단계 선로공사는 신설되는 노선으로는 국내 최초로 공장에서 미리 제작된 콘크리트 패널을 그대로 지하철 선로의 바닥판으로 설치하는 B2S(Ballasted track To Slab track) 공법이 사용된다.

통상적으로 철도차량의 하중과 충격을 견디는 선로의 기초 콘크리트 바닥판 설치는 현장에서 타설하여 왔으며 기존 운영 중인 자갈 선로를 콘크리트 선로로 교체하는 데에서만 B2S공법을 사용해 왔다.

B2S공법은 내구성 및 시공성이 뛰어나 서울메트로에서 1~4호선 기존 운영노선의 선로 교체에 사용해 왔다.

지하철 9호선 2단계 공사는 터널 및 정거장 지하 구조물이 완료되었으며 지상으로 통하는 출입구 및 환기구 설치 공사가 한창이다. 터널 내부는 토목공사에 이어 지하철 선로, 시스템공사(신호, 통신, 전차선, 송변전) 등 후속 공종이 시행 중이다.

시스템 공사는 열차에 전기를 공급하는 전차선, 열차운행의 안전과 정확성을 확보해 주는 열차제어 신호 시스템, 운영 요원간의 소통과 승객을 위한 정보통신, 역무자동화 설비 등이 있으며 지하철 공간의 환경과 이용자 편의증진을 위한 다양한 시설들이 설치된다.