Similar topics
Recommended
JE Cho

산업용과 자동차의 실시간 전원 변환 애플리케이션으로 갈수록 더 높은 성능과 효율이 요구됨에 따라서, 디자이너들이 확장이 용이하고 지속가능한 전원 변환 솔루션을 원하고 있다. 서보 드라이브, 전원장치, 그리드 인프라, 온보드 충전 같은 애플리케이션으로 MIPS(초당 백만 연산), PWM, ADC 같은 실시간 제어 시스템에 대한 요구가 높아지고 있다. 또한 개발자들은 자사의 다양한 제품을 개발할 때 수고를 덜면서 위험성을 낮출 수 있는 플랫폼을 구축하기를 원한다. 성능 확장성과 제품들 간의 호환성이 편리하게 실시간 제어 자원을 확장하고 장기적으로 지속가능한 플랫폼을 구축하기 위한 해답이 될 수 있다.

분산 아키텍처를 통한 실시간 제어 자원 확장

재생 에너지가 가속화함에 따라서 태양광 인버터 같은 애플리케이션으로 전력대가 높아지고 있다. 전력대가 높아짐에 따라서 MIPS, PWM, ADC 같이 전원 변환을 위해서 중요한 역할을 하는 실시간 제어 자원이 더 많이 필요하게 되었다. 기존에는 태양광 인버터 같은 시스템으로 단일의 중앙집중적 컨트롤러를 사용해서 다중의 전원 스테이지를 제어하는 방법을 사용해 왔다. 그런데 전력대가 높아지고 전원 스테이지 수가 늘어남에 따라서 이 컨트롤러가 자원이 부족해지면 어떻게 해야 할까? 이에 대한 해결책으로서 디자이너들이 눈을 돌리고 있는 것이 분산 아키텍처이다.

분산 아키텍처의 기본 개념은 다중의 실시간 제어 MCU를 연결해서 시스템으로 사용할 수 있는 자원과 주변장치를 늘리는 것이다. 그럼으로써 다음과 같은 것들을 피하면서 원하는 성능과 효율을 달성할 수 있다:

  • 다중칩 솔루션의 비용
  • 절연 벽과 속도가 다른 인터페이스들 사이에 다중의 디바이스를 연결해야 하는 복잡성
  • 호스트/마스터로 주변장치 부족

 TI의 C2000 실시간 제어 MCU 제품 포트폴리오는 전원 변환 용으로 분산 아키텍처 구현을 통해서 위의 3가지 요구를 충족한다:

  • TI의 C2000 실시간 제어 MCU 포트폴리오로 최근에 추가된 제품으로서 TMS320F28002x 시리즈는 분산 아키텍처를 통해서 BOM 비용을 최적화하고자 할 때 사용하기 적합한 저가격대 제품들이다. 시스템 비용을 추가적으로 최적화할 수 있는 점으로서 구성 로직, 아날로그 비교기, 주변장치 기능들을 시스템 필요에 따라서 사용할 수 있다.
  • FSI(Fast Serial Interface)를 통해서 최대 200MBPS로 견고한 고속 칩-대-칩 및 보드-대-보드 통신을 할 수 있다. CAN이나 SCI 같은 인터페이스들은 속도가 낮고 스큐 보정 기능이 없기 때문에 절연 벽을 통해서 다중의 MCU들을 연결할 때 사용하기에 적합하지 않다. 하지만 FSI는 스큐 보정 기능을 포함하고 근본적으로 속도가 높기 때문에 자원 확장을 위해서 다중의 MCU들을 연결할 때 수고를 덜 수 있는 견고한 인터페이스를 제공한다. 그림 1은 태양광 인버터나 여타 애플리케이션으로 MIPS, PWM, ADC를 확장하기 위해서 어떻게 FSI를 사용해서 다중의 실시간 제어 MCU를 연결할 수 있는지 보여준다.
  • 또한 F28002x 시리즈는 HIC(Host Interface Controller)를 도입함으로써, MCU가 브리지로서 역할을 할 수 있다. 그러므로 마스터 프로세서가 컨트롤러 상의 FSI와 여타 주변장치 기능을 간접적으로 획득할 수 있다. 호스트 프로세서로 FSI를 사용할 수 있든 없든, F28002x를 사용함으로써 분산 아키텍처를 통해서 확장성을 달성할 수 있다.

그림 1: 자원 확장을 위해서 FSI를 사용해서 다중의 컨트롤러 연결

 포트폴리오 호환성 - 제품들 간에 손쉽게 이전

자원 확장성과 더불��서, 디자이너들은 제품 플랫폼을 구축하고 유지해��� 하는 과제에 직��해 있���. 하이엔드��서부터 로우엔드에 이르기까지 다양한 제품을 효율적으로 개발할 수 있는 플랫폼을 구축함으로써 개발자들의 수���를 줄이고 위험성을 낮출 수 있다.

 C2000 실시간 제어 MCU 포트폴리오는 제품들 간에 주변장치 기능 및 코드 호환이 가능하므로, 다양한 제품을 개발해야 하는 개발자들의 수고를 덜 수 있다. 필요에 따라서 제품들 간에 편리하게 이전할 수 있으므로 지속가능한 플랫폼 솔루션을 제공한다. 그림 2는 3세대 C2000 실시간 제어 MCU 제품군 내에서 다양한 성능대로 핀-대-핀, 주변장치 기능, 코드 호환이 가능한 제품들을 보여준다.

그림 2: C2000 제품들 간에 주변장치 기능 및 코드 호환성

 계속해서 진화하는 자동차 및 산업용 전원 변환 애플리케이션으로 디자이너들은 두 가지 설계 요구를 충족하는 솔루션을 원한다. 어떻게 하면 실시간 제어 자원을 손쉽게 확장할 수 있느냐와 장기적으로 지속가능한 플랫폼을 구축하느냐 하는 것이다. 태양광 인버터나 분산 다축 서보 드라이브 같은 애플리케이션으로 FSI를 통해서 다중의 C2000 실시간 제어 MCU를 연결해서 MIPS, PWM, ADC를 손쉽게 확장할 수 있다. 실시간 제어 자원을 확장하기 위한 수고를 줄이고 위험성을 낮출 수 있다. 또한 C2000 제품들 간에 코드와 주변장치 기능 호환이 가능하므로 제품들 간에 편리하게 이전할 수 있다. 이 제품군의 최신 제품으로서 F28002x 시리즈는 낮은 가격대로 분산 아키텍처를 통해서 실시간 제어 자원을 확장할 수 있는 경제적인 솔루션을 제공한다.

 추가 정보

 원문보기

Anonymous