1칩으로 간단히 CCD 카메라 모듈의 고효율 전원 설계 실현!
CCD 카메라 모듈용 4ch 시스템 전원 IC “BD8676KN” 개발!
발표일:2009.07.15
반도체 메이커 로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 이번에 차량용 후방 모니터, 디지털 AV기기, 감시 카메라, PC 주변기기 등에 채용이 확대되는 CCD 카메라 모듈용으로, 1칩으로 총 4ch 구동 시의 고효율 (전력효율 : 80%)을 실현한 CCD 카메라 모듈용 4ch 시스템 전원 “BD8676KN”을 개발하였습니다. BD8676KN은 2009년 4월부터 샘플 출하 (샘플 가격 1000엔 / 개)를 개시하였으며, 2009년 9월부터 월 30만개의 생산 체제로 양산을 개시할 예정입니다. 생산은 전공정이 로옴 하마마츠 주식회사 (시즈오카현), 후공정이 ROHM ELECTRONICS PHILIPPINES, INC. (필리핀)에서 실시됩니다.
오늘날, 카메라 모듈은 휴대전화 및 DSC, DVC 등의 AV기기 시장, 자동차, 가정용 보안기기용 등으로 급속히 시장이 확대되고 있습니다. 촬상 소자로서는 CMOS 타입과 CCD 타입으로 시장이 양분화되어 있습니다. 고감도인 동시에 S/N 비가 우수하여, DSC, DVC를 중심으로 사용되고 있는 CCD의 경우 기존에는 저소비전류화를 위해 CMOS가 주류였던 차량용 후방 모니터 및 Web 카메라 등에도 고화질 요구에 대응하여 채용이 진행되고 있습니다. 그러나 카메라 모듈의 CCD 센서는 (+ / -) 전원뿐만 아니라, 그 전원의 기동 순서를 제어하는 전용 드라이버 회로도 필요로 하므로 구동용 전원회로 구성이 복잡합니다. 따라서 최소한으로도 강압, 승압, 반전 전원의 전원 IC 3개와 타이밍 제어용으로 2개의 리셋 IC가 필요하였으나, 내압 및 발열의 문제가 있어 1칩화가 어려웠습니다. 때문에 시스템 설계의 간략화 및 모듈의 소형화를 위해 1칩으로 고효율화를 실현한 시스템 전원 IC의 등장이 기대되었습니다.
이와 같은 환경하에서 로옴은 CCD 카메라 모듈 센서용 3ch에 DSP용 1ch을 추가한 4ch 시스템 전원 “BD8676KN”을 개발하였습니다. BD8676KN은 (-)전압 내압이 높은 독자적인 프로세스 채용으로 FET를 모두 내장함과 동시에 반전 차지펌프 회로와 강압 스위칭 레귤레이터 회로의 동기화 • 공유화로 고효율을 실현하였으며, 반전 LDO 레귤레이터와 함께 구성함으로써 Low noise화도 실현하였습니다. 전원 구성으로는 DSP 및 비디오 드라이버용 전원으로서 2ch의 강압 스위칭 레귤레이터, CCD 센서 / 아날로그 프론트엔드 드라이버용 전원으로서 승강압 전원 1ch과 반전 전원 1ch의 총 4ch을 내장하여 CCD 카메라 모듈에 필요한 전원계통을 1칩으로 구성할 수 있습니다. 구체적으로는 승압 • 강압 • 반전 전원까지 포함한 모든 전원을 일괄 제어하는 내부 sequence 회로의 도입으로 기존의 리셋 IC와의 구성으로 실행하는 기동 제어가 불필요하며, 시스템 설계의 대폭적인 간략화로 소형화 및 비용 절감이 가능해집니다. 또한 전원회로는 전계통 구동 시에 총 80%를 넘는 고효율을 실현함과 동시에 스탠바이 시의 회로전류 0µA를 실현하여 시스템의 저소비전력화에도 기여할 수 있습니다. 뿐만 아니라 외장 리셋 IC 불필요, 최대정격 18V, 과전압 보호 IC 불필요 등, 소형화에 기여할 수 있는 특징을 가지고 있습니다.
로옴에서는 기존의 시스템 전원에 있어서 높은 점유율과 실적을 보유함과 동시에, 시장에서 높은 평가를 얻고 있습니다. CCD 카메라 모듈용 시스템 전원에 있어서도 고내압화 및 소형 CSP 패키지 타입의 개발 등 고객의 요구에 대응하는 제품 개발을 추진하고 있습니다.
■“BD8676KN”의 주요 특징
- DSP 및 비디오 드라이버용 전원으로서 2ch의 강압 스위칭 레귤레이터, CCD 센서 / AFE / 드라이버용 전원으로서 승강압 전원과 반전 전원의 총 4ch의 DC/DC 컨버터를 1칩에 내장
- 전원 기동 sequence 회로 내장으로 시스템의 소형화 및 비용 절감 가능
- 리셋 기능 내장으로 외장 리셋 IC 불필요
- 4.5V~9.0V 까지 폭넓은 입력전압에 대응 (최대정격 18V)
- 전원계 시스템의 재검토로 총 전력효율 약 80% 실현
- 스탠바이 전류 0µA
- 반전 전압 생성용 파워 MOSFET를 포함한 모든 파워 MOSFET를 내장하여, 외장 파워 MOSFET 불필요
- 패키지 : VQFN36 패키지 (6.2mm×6.2mm×0.95mm)
■용어 설명
- 반전 차지펌프 방식
(+)측 전압에서 (–)전압을 생성시키기 위해 콘덴서의 다단을 사용하여 전하를 이동시키면서 DC 전원을 구성하는 전원회로의 일종
- 내부 로직 sequence 기능
CCD용 이미지 센서 및 비디오 드라이버의 전원 투입에는 복잡한 제어가 필요합니다.
전원 투입은 (+)전원 기동 후에 (–)전압을 기동해야 합니다. 내장된 모든 전원의 기동 순서를 제어할 수 있으며,
외부 컨트롤 단자로 기동 및 기동 타이밍을 제어할 수 있는 기능입니다.