＜개요＞

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 민생, 산업기기용 전원으로 폭넓게 사용되고 있는 전류 임계 모드 PFC (Power Factor Correction)^※1와 의사공진 (Quasi-Resonant) 플라이백^※2 컨버터를 1개의 마이컴으로 제어하는 레퍼런스 디자인 「REF67004」를 새롭게 개발하였습니다. 로옴의 강점인 실리콘 MOSFET 등의 파워 디바이스 및 게이트 드라이버 IC로 구성된 아날로그 제어 파워 스테이지 회로와, 저소비전력의 LogiCoA™ 마이컴을 중심으로 하는 디지털 제어 전원회로를 조합한 아날로그 디지털 융합 제어 기술에 의한 「LogiCoA™ 전원 솔루션」을 제공하고 있습니다.
「REF67004」는 AC 입력을 전류 임계 모드 PFC 컨버터에서 승압한 후, 의사공진 플라이백 컨버터에서 DC 24V를 출력하는 레퍼런스 디자인입니다. 외장 부품의 특성 「편차」를 보정하는 캘리브레이션 기능을 구비하여 LogiCoA™ 마이컴에서 고정밀도로 각종 전압 설정 및 과전류 보호를 실행할 수 있습니다. 이에 따라 전원의 설계 마진을 작게 설정할 수 있기 때문에, 한층 더 소형 (저전력)의 파워 디바이스 및 인덕터를 선택할 수 있어 전원의 실장 면적 삭감 및 비용 삭감에 기여할 수 있습니다.
또한 「REF67004」는 로그 보존 기능을 통해, LogiCoA™ 마이컴 내장의 비휘발성 메모리에 입력전압, 출력전압 및 전류, 온도 등의 동작 이력, 정지 직전의 동작 상태 및 누적 가동 시간을 보존할 수 있습니다. 이러한 데이터를 해석함으로써 전원의 고장 원인을 용이하게 특정할 수 있습니다. 그리고, 전원의 다양한 제어 파라미터나 동작 이력은 로옴 공식 Web 사이트에 공개 중인 전원 제어용 OS 「RMOS알모스 (Real time Micro Operating System)」를 포함한 샘플 프로그램 등을 사용함으로써 PC 상에서 UART유알트 (신호 변환기기) 경유로 용이하게 설정하고 취득할 수 있습니다. 레퍼런스 디자인 보드 「LogiCoA003-EVK-001」 (샘플 가격 100,000엔 / 개, 세금 불포함)을 사용함으로써 실제 기기에서의 평가도 가능합니다.
레퍼런스 디자인 보드, 레퍼런스 보드 및 LogiCoA™ 마이컴은 인터넷 판매도 개시하여 Chip 1 Stop™, CoreStaff™ Online 등 온라인 부품 유통 사이트에서 구입 가능합니다. LogiCoA™ 마이컴은 2024년 6월부터 양산 중인 제품입니다 (샘플 가격 650엔 / 개, 세금 불포함).

＜배경＞

소~중전력대에서 동작하는 산업용 로봇 기기 및 반도체 제조 장치 등에는 일반적으로 아날로그 제어 전원^※3이 널리 사용되고 있습니다. 그러나, 최근에는 이러한 전원에도 높은 신뢰성과 세밀한 제어가 요구됨에 따라 아날로그 제어로만 구성된 전원으로는 시장 요구에 대응하기 어려워졌습니다. 반면에 풀 디지털 제어 전원^※4은 세밀한 제어와 설정이 가능하지만 탑재되는 디지털 컨트롤러의 소비전력이 크고 비용이 높다는 문제가 있어, 소~중전력대의 전원에서는 채용이 어려웠습니다.
로옴은 이러한 과제에 대응하여 아날로그와 디지털의 장점을 융합한 LogiCoA™ 전원 솔루션을 고기능 및 저소비전력 LogiCoA™ 마이컴과 함께 개발하여 다양한 전원 토폴로지^※5를 용이하게 제어할 수 있는 환경을 제공합니다. 그 첫번째 제안으로서 비절연 벅 컨버터 회로에서 LogiCoA™ 전원 솔루션을 체감할 수 있는 평가용 레퍼런스 디자인 「REF66009」를 공개하였습니다. 그리고, 두번째 제안으로서 민생, 산업기기에서 많이 사용되는 PFC와 플라이백의 두가지 컨버터로 구성된 전원의 레퍼런스 디자인 「REF67004」의 제공을 개시하였습니다. 앞으로도 다양한 전원의 레퍼런스를 제공하여 고객의 전원 개발에 기여해나갈 것입니다.

＜「LogiCoA로지코아™」브랜드＞

LogiCoA™는 로옴의 강점인 아날로그 회로의 성능을 최대화시키기 위해 디지털 요소를 융합하는 설계 개념의 브랜드입니다. 아날로그 회로의 메리트와 디지털 제어의 메리트를 융합하여 회로 토폴로지의 잠재 능력을 최대화함으로써 전력 활용의 고효율화에 기여합니다. 로옴은 이러한 LogiCoA™를 전원 분야뿐만 아니라 파워 솔루션 전체에 적용할 수 있는 설계 개념으로서, 향후 제품 및 솔루션에 응용해 나갈 예정입니다.

・「LogiCoA™」는 로옴 주식회사의 상표 또는 등록상표입니다.

＜LogiCoA™ 전원 솔루션 특설 페이지＞

로옴 공식 Web 사이트에서 LogiCoA™ 전원 솔루션의 기본 구성 및 특징 등에 대해 소개하고 있습니다.
https://www.rohm.co.kr/support/logicoa

＜LogiCoA™ 전원 솔루션 레퍼런스 디자인 라인업＞

로옴 공식 Web 사이트에서는 샘플 소프트웨어 이외에도 평가에 필요한 회로도, PCB 레이아웃, 부품 리스트, 서포트 자료 등의 각종 툴을 공개하고 있으며, 레퍼런스 디자인 보드를 사용함으로써 실제 기기에서의 평가가 가능합니다. 앞으로도 다양한 전원 토폴로지에 대응 가능하도록 레퍼런스 디자인을 확충해 나갈 예정입니다.
●레퍼런스 디자인 품번
・PFC＋플라이백 컨버터 : REF67004
・벅 컨버터 : REF66009

레퍼런스 디자인 품번	REF67004	REF66009
디자인명	LogiCoA™ 전원 솔루션 PFC+플라이백 컨버터 (AC 85V~264V 입력 DC 24V 출력)	LogiCoA™ 전원 솔루션 벅 컨버터 (12V 입력 5V 출력 25W)
탑재 LogiCoA™ 마이컴 품번	ML62Q2035	ML62Q2035
레퍼런스 디자인 보드 품번	LogiCoA003-EVK-001	LogiCoA001-EVK-001

＜LogiCoA™ 마이컴 라인업＞

타이머 연계 가능한 3ch 아날로그 콤퍼레이터 및 각종 파라미터의 디지털 제어가 가능한 D/A 컨버터 등을 탑재하여 다양한 전원 토폴로지에 대응 가능합니다.

품번	데이터 시트	동작 전압	온도	타이머	콤퍼레이터	A/D 컨버터	D/A 컨버터	프로그래머블 게인 앰프	CPU	메모리			패키지
										Code Flash	Data Flash	RAM
ML62Q2033-NNNTD		4.5V ~ 5.5V	Ta= －40℃ ~ ＋105℃ (Tj=＋115℃) (절대 최대 정격 : Tj Max. =＋125℃)	16bit timer with PWM/Capture × 6카운터, 10출력 최대 64MHz 동작 (분해능 15.625ns)	3ch (클록 비동기 동작) 응답 시간 : Typ.100ns	12bit SA-ADC : 5ch	8bit, 2ch	1ch, 게인 설정 : 4레벨 (×4 / ×8 / ×16 / ×32)	16bit RISC CPU Core (U16), 최대 16MHz 동작	16KB	4KB (소거 단위 : 128B)	2KB	TSSOP20
ML62Q2035-NNNTD										32KB
ML62Q2043-NNNGD				16bit timer with PWM/Capture × 6카운터, 13출력 최대 64MHz 동작 (분해능 15.625ns)						16KB			WQFN24
ML62Q2045-NNNGD										32KB

＜LogiCoA™ 마이컴 개발 지원 시스템＞

LogiCoA™ 마이컴은 로옴 오리지널 16bit RISC CPU Core를 채용하여, 로옴이 제공하는 통합 개발 환경 및 에뮬레이터를 이용할 수 있습니다.
하기 로옴 공식 Web의 LogiCoA™ 개발 지원 시스템 페이지에서 LogiCoA™ 마이컴의 개발 지원 시스템 구성 및 각 제품의 개요를 소개하고 있습니다.
https://www.rohm.co.kr/lapis-tech/product/micon/logicoa-software

＜온라인 판매 정보＞

・레퍼런스 디자인 보드 정보
　레퍼런스 디자인 보드 품번 : LogiCoA003-EVK-001^※, LogiCoA001-EVK-001

・레퍼런스 보드 정보
　레퍼런스 보드 품번 : RB-D62Q2035TD20, RB-D62Q2045GD24

・제품 정보
　LogiCoA™ 마이컴 판매 형명 : ML62Q2035-NNNTDZWATZ, ML62Q2045-NNNGDZW5BY

※LogiCoA003-EVK-001은 DigiKey™, Mouser™에서도 순차적으로 발매 예정입니다.

＜어플리케이션 예＞

・산업용 로봇 기기　　・반도체 제조장치　　・오락기기
등 일반적인 산업기기, 민생기기 (약 50W~1kW)에 폭넓게 탑재할 수 있습니다.

＜용어 설명＞

※1 : 전류 임계 모드 PFC (Power Factor Correction) 컨버터

스위칭 전원에서 교류 (AC)를 직류 (DC)로 변환할 때 전력의 역률 (공급 전력 중 어느 정도의 전력이 유효하게 동작하는지를 나타내는 지표)이 매우 우수하고, 전류 연속 모드 PFC보다 노이즈의 발생량이 적은 AC-DC 컨버터의 회로 구성. 역률이 「1」인 경우, 공급되는 전력이 모두 유효하게 동작한 것을 뜻한다.

※2 : 의사공진 (Quasi-Resonant) 플라이백 컨버터

DC-DC 컨버터 회로 구성의 일종으로서, 절연 전원 구성에 사용되어 의사공진 방식을 통해 스위칭 손실이나 노이즈를 저감할 수 있다. 100W 정도까지의 용도에 적합하고, 부품수나 비용 면에서 유리하다. 기타 방식으로는 포워드 방식 등이 있으며, 이러한 방식을 구성하는 디바이스의 진화가 절연 전원의 소형화와 고효율화를 실현한다.

※3 : 아날로그 제어 전원

아날로그 부품으로 구성된 심플한 전원 구성. 전원 구성이 심플하고 소비전력이 적어, 현재 1kW 이하의 전원에서 주류를 이루는 전원 구성이다. 반면에 임의의 파라미터 설정 및 로그 데이터의 기록 등 고기능 실장은 어렵기 때문에, 이러한 기능을 실현하고자 하는 경우에는 가격이 비싸고 소비전력이 큰 풀 디지털 제어 전원의 검토가 필요하다.

※4 : 풀 디지털 제어 전원

디지털 기술을 활용하여 전력 공급을 제어하는 전원. 고속 CPU나 DSP 등을 사용하여, 전압이나 전류 등의 각종 파라미터를 정밀하게 모니터링하고 제어할 수 있어 전원의 효율성, 신뢰성 등의 향상이 가능해진다. 또한, 동작 로그 데이터의 취득 등 아날로그 제어 전원에서는 실행하기 어려운 기능도 실현할 수 있다. 반면에 CPU나 DSP는 가격이 비싸고 소비전력이 크기 때문에 비용 면이나 저전력의 시점에서 이러한 점이 과제가 된다.
CPU : 중앙 제어 장치. 프로그램을 실행하여 데이터를 처리하는 중핵을 담당하는 프로세서
DSP : 디지털 신호 처리 장치. 아날로그 신호를 디지털로 변환하여 필터링이나 증폭 등의 처리를 실행

※5 : 토폴로지

회로 구성. 전원 토폴로지는 전력을 변환하기 위한 회로 구성이며, 입력전압이나 출력전압, 전력, 절연의 유무 등 요구 사양에 따라 회로 구성이 달라진다.

주) 「Chip 1 Stop™」, 「CoreStaff™」, 「DigiKey™」, 「Mouser™」는 각사의 상표 또는 등록상표입니다.