[헬로티] 케빈 메러디스(Kevin Meredith) 샘텍 제품 엔지니어 인쇄 회로 기판(PCB) 회사들은 밀도를 더 높이고, 풋프린트를 축소하고, 높이를 낮추고, 열을 관리하고, 더 높은 데이터 레이트를 지원하고, 신뢰성을 높이면서 동시에 비용은 낮추라는 압박을 끊임없이 받고 있다. PCB 기술은 이러한 압박에 성공적으로 대응하며 꾸준히 발전해 왔는데, 최근 PCB 설계 엔지니어들 사이에는 새로운 과제가 떠오르고 있다. 두 장의 PCB 사이에 여러 개의 커넥터 세트를 사용해야 할 때, 이들을 정렬하기가 점점 더 까다로워지고 있다는 것이다. 그렇다면 갈수록 긴축하는 예산과 촉박해지는 출시 일정 속에서 어떻게 해야 시스템 성능과 밀도, 신뢰성을 해치지 않으면서 이러한 정렬 문제를 해결할 수 있을까? 이 글에서는 커넥터 정렬 문제에 대해서 살펴보고 최신 PCB와 신뢰성 높은 고밀도 커넥터의 상충되는 요구를 비용 효과적으로 충족할 수 있는 방법에 대해 알아본다. 소형화로 인해 까다로워진 커넥터 정렬 PCB는 밀도, 데이터 레이트, 열 관리, 신뢰성 등 다양한 측면에서 발전을 지속해 왔다. 크기 면에서도 많이 축소되었는데, 이 때문에 설계 엔지니어들은 커넥터를 선택
전기차의 제어시스템에는 여러 기능을 구현하기 위해 여러 리졸버가 사용된다. 리졸버는 아날로그 출력을 디지털 형식으로 바꾸어 전기차의 ECU에 전달해야 하는데, 이 작업을 수행하는 것이 RDC 인터페이스이다. 이 글에서는 RDC 인터페이스 회로의 아키텍처를 살펴보고, 디지털 트랙킹 루프에 기반한 RDC 아키텍처와 특별한 전기차 애플리케이션의 설계 고려사항에 대해 알아본다. 리졸버는 격렬하고 거친 환경에 흔히 쓰이는 각도 위치 센서이다. 전기차(EV)의 다양한 제어시스템에는 여러 리졸버를 사용하여 회전 운동을 할 수도 있고, 시스템 중복성을 위해 리졸버를 추가하여 안전을 기할 수도 있다1). RDC(resolver-to-digital converter) 인터페이스는 리졸버 센서의 아날로그 출력을 처리하여 디지털 형식으로 전기차의 ECU(engine control unit)에 전달한다. RDC 인터페이스를 설계 시에는 차량 가속과 같은 회로가 엄격한 조건에서도 일정하게 작동할 수 있도록 정확한 RDC 아키텍처를 선택해야 한다. 이 글에서는 RDC 인터페이스 회로의 아키텍처를 개략적으로 살펴보고자 한다. PGA411-Q1은 여기에서 설명하는 RDC 인터페이스의 한
ⓒGetty images Bank 지속적으로 자동차 이용자 수가 늘어나면서, 교통안전 확보에 대한 필요성도 커지고 있다. 독일은 2011년 약 4천여 명의 교통사고 사망자를 기록한 바 있다. 이는 전년대비 약 10%가 증가한 수치다. 물론 도로교통 안전을 위한 인프라 구축과 교통법규 시행 등이 선행되어야겠지만, 이 외에 자동차 내에서 교통사고를 미리 예방할 수 있는 기술적인 무엇인가가 필요할 것으로 보인다. 이 글에서는 교통안전을 확보하기 위한 기술적인 부분에 대해 알아본다. 매해 교통사고 발생 수가 늘어나고 있다. 자연스레 부상자와 사망자 수가 증가하면서 자동차를 이용한 이동과 도로 수송을 더 안전하고 원활하게 할 수 있는 적절한 조치가 취해져야 할 필요성이 제기되고 있다. 인프라 구조의 개선과 교통 법규의 엄격한 시행 외에도 자동차 내에서 기술적으로 교통안전을 위한 새로운 개념을 발굴하는 데 보다 노력해야 한다. 어떤 기술이 필요할까? 현재로서는 높은 해상도와 감도, 동적 범위를 갖는 이미지 센서가 가장 유력한 대안인 것으로 보인다. 도로 교통안전을 위한 조치 독일 연방 통계국(German Federal Statistic Office)이 최근 발표한 수치
브러시 모터는 더 효율적인 브러시리스 모터로 서서히 대체되는 추세이다. 이는 부분적으로 여전히 브러시 모터가 가격 면에서 유리하다는 점도 있지만, 브러시리스 모터 시스템의 실행에 기술적 어려움이 있다는 것이 더 큰 이유이다. 반도체 기술이 최근 몇 년 사이에 싸지만 비효율적인 백열등을 사라지게 했듯이 브러시 모터 역시 동일한 영향을 받을 것으로 보인다. 이와 관련해, 브러시 및 브러시리스 모터 시장의 최근 동향을 알아본다. 브러시 전기 모터와 백열등은 많은 공통점을 지니고 있다. 두 아이템은 19세기에 발명된 이후, 사용이 쉬웠기 때문에 20세기 동안 매일 어디서든 생활 속에 깊이 자리 잡았으나 현재는 사용되지 않는다. 그러나 백열등이 이제는 거의 사라져가는 것과 달리 브러시 모터는 더 효율적인 브러시리스 모터로 서서히 대체되는 추세이다. 이는 부분적으로 여전히 브러시 모터가 가격 면에서 유리하다는 점도 있지만, 브러시리스 모터 시스템의 실행에 기술적 어려움이 있다는 것이 더 큰 이유이다. 반도체 기술이 최근 몇 년 사이에 싸지만 비효율적인 백열등을 사라지게 했듯이 브러시 모터 역시 동일한 영향을 받을 것으로 보인다. 전기 모터는 우리 생활 속 어디에서나 사
지속적으로 자동차 이용자 수가 늘어나면서, 교통안전 확보에 대한 필요성도 커지고 있다. 독일은 2011년 약 4천여 명의 교통사고 사망자를 기록한 바 있다. 이는 전년대비 약 10%가 증가한 수치다. 물론 도로교통 안전을 위한 인프라 구축과 교통법규 시행 등이 선행되어야겠지만, 이 외에 자동차 내에서 교통사고를 미리 예방할 수 있는 기술적인 무엇인가가 필요할 것으로 보인다. 이 글에서는 교통안전을 확보하기 위한 기술적인 부분에 대해 알아본다. 매해 교통사고 발생 수가 늘어나고 있다. 자연스레 부상자와 사망자 수가 증가하면서 자동차를 이용한 이동과 도로 수송을 더 안전하고 원활하게 할 수 있는 적절한 조치가 취해져야 할 필요성이 제기되고 있다. 인프라 구조의 개선과 교통 법규의 엄격한 시행 외에도 자동차 내에서 기술적으로 교통안전을 위한 새로운 개념을 발굴하는 데 보다 노력해야 한다. 어떤 기술이 필요할까? 현재로서는 높은 해상도와 감도, 동적 범위를 갖는 이미지 센서가 가장 유력한 대안인 것으로 보인다. 도로 교통안전을 위한 조치 독일 연방 통계국(German Federal Statistic Office)이 최근 발표한 수치는 우리의 안전의식에 경종을 울리고
전기차의 제어시스템에는 여러 기능을 구현하기 위해 여러 리졸버가 사용된다. 리졸버는 아날로그 출력을 디지털 형식으로 바꾸어 전기차의 ECU에 전달해야 하는데, 이 작업을 수행하는 것이 RDC 인터페이스이다. 이 글에서는 RDC 인터페이스 회로의 아키텍처를 살펴보고, 디지털 트랙킹 루프에 기반한 RDC 아키텍처와 특별한 전기차 애플리케이션의 설계 고려사항에 대해 알아본다. 리졸버는 격렬하고 거친 환경에 흔히 쓰이는 각도 위치 센서이다. 전기차(EV)의 다양한 제어시스템에는 여러 리졸버를 사용하여 회전 운동을 할 수도 있고, 시스템 중복성을 위해 리졸버를 추가하여 안전을 기할 수도 있다1). RDC(resolver-to-digital converter) 인터페이스는 리졸버 센서의 아날로그 출력을 처리하여 디지털 형식으로 전기차의 ECU(engine control unit)에 전달한다. RDC 인터페이스를 설계 시에는 차량 가속과 같은 회로가 엄격한 조건에서도 일정하게 작동할 수 있도록 정확한 RDC 아키텍처를 선택해야 한다. 이 글에서는 RDC 인터페이스 회로의 아키텍처를 개략적으로 살펴보고자 한다. PGA411-Q1은 여기에서 설명하는 RDC 인터페이스의 한
브러시 모터는 더 효율적인 브러시리스 모터로 서서히 대체되는 추세이다. 이는 부분적으로 여전히 브러시 모터가 가격 면에서 유리하다는 점도 있지만, 브러시리스 모터 시스템의 실행에 기술적 어려움이 있다는 것이 더 큰 이유이다. 반도체 기술이 최근 몇 년 사이에 싸지만 비효율적인 백열등을 사라지게 했듯이 브러시 모터 역시 동일한 영향을 받을 것으로 보인다. 이와 관련해, 브러시 및 브러시리스 모터 시장의 최근 동향을 알아본다. 브러시 전기 모터와 백열등은 많은 공통점을 지니고 있다. 두 아이템은 19세기에 발명된 이후, 사용이 쉬웠기 때문에 20세기 동안 매일 어디서든 생활 속에 깊이 자리 잡았으나 현재는 사용되지 않는다. 그러나 백열등이 이제는 거의 사라져가는 것과 달리 브러시 모터는 더 효율적인 브러시리스 모터로 서서히 대체되는 추세이다. 이는 부분적으로 여전히 브러시 모터가 가격 면에서 유리하다는 점도 있지만, 브러시리스 모터 시스템의 실행에 기술적 어려움이 있다는 것이 더 큰 이유이다. 반도체 기술이 최근 몇 년 사이에 싸지만 비효율적인 백열등을 사라지게 했듯이 브러시 모터 역시 동일한 영향을 받을 것으로 보인다. 전기 모터는 우리 생활 속 어디에서나 사
대용량 배터리 시스템의 사용이 빠르게 늘어나고 있다. 이는 배터리 기술과 소재가 지속적으로 발전해왔기 때문이다. 하지만, 최근 출시되는 배터리는 용량, 수명 및 안전성을 유지하기 위해 세심한 모니터링과 제어가 필요하다. 따라서 대용량 배터리 팩은 정교한 배터리 관리 전자장치를 필요로 한다. 이 글에서는 리니어의 멀티셀 배터리 스택 모니터링 IC LTC6811에 대해 알아본다. 전기차(EV)와 하이브리드전기차(HEV)뿐만 아니라 백업용 및 비중단용 에너지 저장 같은 부수적인 시장까지 대용량 배터리 시스템의 사용이 빠르게 늘어나고 있다주1). 이는 배터리 기술과 배터리 소재가 지속적으로 발전해 왔기 때문이다. 그렇기는 하나 첨단 배터리는 용량, 수명, 안전성을 유지하기 위해서는 세심한 모니터링과 제어를 필요로 한다. 그런데다가 수 킬로와트 규모의 시스템을 구축하기 위해서는 수십 혹은 수백 개의 배터리 셀들을 직렬로 연결해야 한다. 그러므로 시스템의 관점에서는 배터리 스택이 하나의 단일적인 전원 소스라고 하더라도 각각의 개별 배터리 셀을 세심하게 관리하는 것이 필요하다. 이런 이유에서 대용량 첨단 배터리 팩은 정교한 배터리 관리 전자장치를 필요로 한다. 배터리 셀
이 글에서는 포지셔닝 모터 애플리케이션용 모터 선택 방법을 알아본 후, 스테퍼의 물리학, 기본 컨트롤 시스템의 전자 공학을 비롯해 모터 컨트롤용 소프트웨어 아키텍쳐 등 스테핑 모터 및 스테핑 모터 컨트롤 시스템의 기본 원리를 알아본다. 스테핑 모터는 정류(commutation)가 없는 전기 모터라고 생각하면 이해가 편하다. 통상적으로 모터의 모든 권선(winding)은 고정자(stator)의 한 부분이며 로터(rotor)는 영구 자석이거나 가변 릴럭턴스 모터의 경우 자성을 띈 연성 소재로 된 톱니 블록이다. 모든 정류는 모터 컨트롤러에 의해 외부적에서 처리되어야 한다. 통상적으로, 모터와 컨트롤러는 모터를 한쪽 방향 또는 그 반대쪽 방향으로 회전하게 하고 특정한 위치에서 정지할 수 있도록 설계된다. 알려진 바와 같이 대부분의 스테퍼는 스테퍼를 아주 빠르게 회전하도록 하는 가청 주파수에 의해 한 단계씩 진행되며 적절한 컨트롤러를 통해 조정되는 방향으로 즉시 작동 및 정지를 할 수 있다. 스테퍼 모터는 무엇보다도 먼저 포지셔닝 애플리케이션에 사용되지만 그 것이 전부는 아니다. 이제 카메라를 가져와 모든 경우를 확인해 보자. 지금부터 포지셔닝 모터 애플리케이션용
현대의 전기 시스템에는 여러 이유로 절연이 필요하다. 최근 절연 기술의 발전으로 새로운 솔루션이 가능해지고 시스템 비용이 절감됨에 따라 고객들은 장비의 성능 한계를 더욱 높일 수 있게 되었다. 이 글에서는 절연 기술의 최신 혁신을 주도함과 동시에 그 혜택을 입고 있는 주요 최종 애플리케이션들에 대해 논의한다. 절연은 시스템의 두 부분 간에 DC와 비제어 AC 전류를 방지하는 수단이자, 이 두 부분간의 신호 및 전력 전송을 허용하는 수단이다. 절연에 사용되는 전자기기와 집적회로(IC)를 아이솔레이터(Isolators)라고 한다. 현대의 전기 시스템에는 여러 이유로 절연이 필요하다. 예컨대, 휴먼 오퍼레이터(human operators)를 보호하고 고전압 시스템의 값비싼 프로세스가 손상되는 것을 방지하며, 통신 네트워크의 그라운드 루프를 분리하는 등 모터 드라이브나 전원 컨버터 시스템의 하이사이드 디바이스까지 통신을 위한 이유들이 있을 수 있다(그림 1). 절연이 필요한 애플리케이션의 예로는 산업 자동화 시스템, 모터 드라이브, 의료장비, 태양광 인버터, 전원 공급 장치, 전기자동차(EV) 등이 있다. ▲ 그림 1. 전원 드라이브 시스템의 전형적인 절연 구조 최
사물 인터넷을 위한 새로운 커넥티드 디바이스를 개발하기 위해서는 이러한 디바이스와 메쉬 네트워크의 특성을 이해해야 한다. 디바이스 동작은 메시지 지연시간, 전력 소모, 배터리 수명 같은 특성들을 결정하며, 네트워크 동작은 엔드투엔드 메시지 지연시간, 전반적인 쓰루풋, 네트워크 확장성 등에 영향을 미친다. 그러므로 새로운 커넥티드 디바이스를 설계할 때 이러한 기본적인 동작을 이해하고 설계 사항들을 신중하게 고려해야 한다. 이 글에서는 디바이스 동작과 네트워크 동작이 주요 파라미터와 성능에 미치는 영향에 대해서 살펴본다. 수 천만대의 기기들이 데이터 속도가 느린 IEEE 802.15.4 무선 네트워크에 연결되어 사용되고 있다. 이 네트워크는 독자적인 점대점 방식에서부터 ZigBee 및 새로운 스레드 프로토콜과 같은 IP 기반 메쉬 네트워킹 스택에 이르기까지 다양한 프로토콜을 사용한다. IoT(사물 인터넷)를 위한 새로운 커넥티드 디바이스를 개발하기 위해서는 이러한 디바이스와 메쉬 네트워크의 특성을 이해해야 한다. 디바이스 동작은 메시지 지연시간, 전력 소모, 배터리 수명 같은 특성들을 결정하며, 네트워크 동작은 엔드투엔드(end-to-end) 메시지 지연시간,
대용량 배터리 시스템의 사용이 빠르게 늘어나고 있다. 이는 배터리 기술과 소재가 지속적으로 발전해왔기 때문이다. 하지만, 최근 출시되는 배터리는 용량, 수명 및 안전성을 유지하기 위해 세심한 모니터링과 제어가 필요하다. 따라서 대용량 배터리 팩은 정교한 배터리 관리 전자장치를 필요로 한다. 이 글에서는 리니어의 멀티셀 배터리 스택 모니터링 IC LTC6811에 대해 알아본다. 전기차(EV)와 하이브리드전기차(HEV)뿐만 아니라 백업용 및 비중단용 에너지 저장 같은 부수적인 시장까지 대용량 배터리 시스템의 사용이 빠르게 늘어나고 있다. 이는 배터리 기술과 배터리 소재가 지속적으로 발전해 왔기 때문이다. 그렇기는 하나 첨단 배터리는 용량, 수명, 안전성을 유지하기 위해서는 세심한 모니터링과 제어를 필요로 한다. 그런데다가 수 킬로와트 규모의 시스템을 구축하기 위해서는 수십 혹은 수백 개의 배터리 셀들을 직렬로 연결해야 한다. 시스템의 관점에서는 배터리 스택이 하나의 단일적인 전원 소스라고 하더라도 각각의 개별 배터리 셀을 세심하게 관리하는 것이 필요하다. 이런 이유에서 대용량 첨단 배터리 팩은 정교한 배터리 관리 전자장치를 필요로 한다. 배터리 셀을 관리하기 위
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