TI의 Piccolo™ 32비트 MCU, 실시간 컨트롤 기능으로 에너지 효율 향상
TI의 TMS320C2000™ 마케팅 매니저인 키스 오그보엔이야(Keith Ogboenyiya)는 “32비트 성능, 향상된 주변기기, 소형 패키지를 조합함으로써 설계자는 애플리케이션에 단 하나의 MCU로 실시간 컨트롤 및 시스템 관리 기능을 추가할 수 있다”며, “크기가 작고 가격이 저렴하기 때문에 ‘Piccolo’라는 명칭을 붙였다. Piccolo와 함께 C2000™ 옵션숫자는 배로 증가 되었으며, 이는 성장하고 있는 TI MCU 포트폴리오를 바탕으로 구축되었다”고 설명했다.
다양한 애플리케이션에서 에너지 효율을 향상시키는 실시간 컨트롤
Piccolo F2802x/F2803x 컨트롤러는 전자제품의 전력 관리를 가능케 하면서도 전반적인 시스템 가격을 낮추기 위해 다양한 전자부품을 대체할 수 있다. 예를 들면 다양한 주파수의 에어컨에서 하나의 F2802x/F2803x 컨트롤러로 2개의 3-페이즈 모터를 정밀하게 컨트롤하고 PFC (Power Factor Correction) 계산을 수행할 수 있다. 현재 유럽, 중국, 일본, 인도 등 세계 시장의 약 30%에서 요구되는 PFC는 부하의 효율을 향상시킴으로써 기기의 전력을 최대한 사용할 수 있다.
상업용 및 산업용 조명 애플리케이션의 경우, LED 기술은 기존의 고압 나트륨 램프와 비교할 때 최대 50% 이상 에너지 효율을 높일 수 있다. F2802x/F2803x 기반의 LED 컨트롤 시스템은 시스템의 복잡도를 낮출 뿐 아니라 백색 LED 시스템에 필요한 컬러 믹싱과 온도 컨트롤 비용도 낮춘다.
또한 Piccolo MCU는 가로등 네트워크의 전력선 통신(PLC)을 구현할 수 있는 성능을 갖추고 있다. 때문에 낮 시간, 교통 상황, 날씨 등을 기초로 중앙에서 조명을 관리 및 조정할 수 있다. 워싱턴 무역위원회(Greater Washington Board of Trade)의 정부 관계 디렉터 로버트 그로우(Robert Grow)의 2008년 연구에 따르면, 미국 10대 도시의 가로등을 LED 또는 지능형 가로등 네트워크 등의 보다 효율적인 조명으로 전환할 경우, 연간 120만 톤의 이산화탄소 배출량을 감소시킬 수 있는데 이는 212,000대의 자동차를 줄이는 효과와 동일하며 금액으로 환산하면 9천만 달러에 이른다.
Piccolo MCU는 태양 전지판(solar panel)에 대한 동작 효율과 컨트롤도 높다. 기존의 태양열 시스템은 다중 패널에 대해 하나의 인버터를 사용한다. 하지만 초기 연구에서 시스템 내 각 태양 전지판에 연결되어 있는 개별 마이크로 인버터는 전력 변환 효율을 더 높게 구동할 수 있는 것으로 나타났다. 마이크로 인버터는 패널의 평균 출력을 극대화하는 시스템 와이드 인버터와 비교할 때 각 패널의 출력을 극대화한다.
성능 및 시스템 통합을 향상시키는 신규 CLA 및 첨단 주변기기
Piccolo 시리즈는 메인 TMS320C28x™ CPU의 복잡한 고속 컨트롤 알고리즘을 없애기 위해 설계된 프로그래머블, Floating-Point CLA(control law accelerator) 등의 첨단 기능을 갖추고 있다. F2803x 시리즈부터 이용 가능한 CLA는 CPU가 처리하는 I/O 및 피드백 루프 메트릭스를 대신 처리할수 있어, 일반적인 폐쇄형 루프 애플리케이션의 성능을 5배까지 향상시킨다.
TI 고유의 강화 진폭변조기(ePWM)는 150ps까지 업계 최고 해상도의 진폭 변조를 지원함으로써 더 많은 고조파 컨트롤이 가능하고 Sample-to-Output 지연 현상을 감소시키는데 이는 신호의 폴링 에지 결손을 예방하기 위한 핵심 요소이다. Piccolo 디바이스의 온칩 12비트 ADC는 뛰어난 정확도 및 성능을 달성하면서도 복잡도와 프로세스 설계 비용을 줄이며, 4.6MSPS에서 경쟁 제품보다 최대 4배가 빠르다.
각 +/-1%의 정확도를 갖추고 10MHz에서 동작하는 2개의 온칩 오실레이터는 외부 오실레이터 및 관련 비용을 줄일수 있다. 이에 비해 최대 50%까지 드리프트를 가질 수 있는 링 오실레이터가 내장된 다수의 MCU는 신뢰성 있는 통신 인터페이스 클록킹에 적합하지 않다. 또한 온칩 자가 테스트 사양과 결합된 트리플 리던던시를 제공하는 Piccolo 오실레이터는 설계자들이 유럽의 가전에서 요구되는 IEC 60730 안전 표준 같은 시스템 수준의 안전 인증을 달성하는데 도움이 된다. 단순한 전력 아키텍처는 외부 전원 IC가 필요 없으며 최저 1.9V의 내부 레귤레이터를 갖춘 단일 3.3V 전원공급을 사용하고 정전 보호 및 전원 공급 리셋을 제공한다.
종합적인 개발 에코시스템을 제공하는 다양한 “Piccolo” 포트폴리오
최초의 Piccolo MCU, F2802x 시리즈는 40~60MHz 범위, 최고 128KB의 플래시 메모리, 12 비트 ADC, ePWM 및 다양한 주변기기(통신 프로토콜, 온칩 오실레이터, 아날로그 콤퍼레이터, 범용 I/O 등)를 포함하며, 12월에 샘플을 이용할 수 있다. F2802x 디바이스는 대량 구매시 개당 $2 미만의 저렴한 가격으로 제공될 예정이다. 2009년에 출시될 디바이스들은 성능과 메모리가 더욱 향상될 것이며, 이와 함께 CLA, LIN, CAN 통신 주변장치들을 갖추게 될 것이다. Piccolo MCU는 모든 세대의 C2000 디바이스와 100% 코드 호환이 가능하다.
TI는 F2802x/F2803x 기반의 타겟보드를 제거할수 있는 controlCARD를 오는 12월, $49에 출시할 예정이다. 이 controlCARD는 모든 C2000 실험자 및 특수 애플리케이션 개발자 키트와 호환 가능하다. 각 키트는 TI의 코드 컴포저 스튜디오™ IDE의 32K 코드 제한 버전, 거버(Gerber) 및 하드웨어 파일 그리고 무료 애플리케이션 소프트웨어를 포함한다. 전세계적으로 핸즈온 워크숍도 개최될 예정이다.
TI, 광범위한 컨트롤러로 혁신 실현
MSP430 플랫폼의 초저전력 16비트 MCU, 업계 표준형 32비트 ARM MCU 및 고성능 TMS320C2000™ 디지털 시그널 컨트롤러 플랫폼에 이르기까지, TI는 광범위한 임베디드 컨트롤 솔루션을 제공한다. 설계자는 TI의 통합형 무료 소프트웨어 및 저가형 하드웨어 툴, 광범위한 서드파티 제품, 기술지원을 이용해 보다 빨리 제품을 출시할 수 있다.
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