휴대용 기기 전력 소비 측정, 마이크로칩 저전력 PAC1711 및 PAC1811 파워 모니터 출시

배터리로 구동되는 디바이스와 에너지 사용이 제한된 애플리케이션은 측정 과정에서 불필요한 전력 낭비 없이 소비 전력을 추적하고 모니터링해야 한다. 이러한 과제를 해결하기 위해 마이크로컨트롤러, 혼합 신호, 아날로그 반도체 및 플래시-IP 솔루션 분야의 세계적 리더인 마이크로칩테크놀로지(아시아 총괄 및 한국대표: 한병돈)는 초당 1024 샘플링(SPS)이라는 일반적인 작동 조건에서 기존 솔루션 대비 전력 소모를 절반으로 줄인 두 가지 신제품, PAC1711 및 PAC1811 디지털 파워 모니터를 출시했다. 

이 신제품은 획기적인 효율성을 달성함과 동시에, 제한 범위를 벗어난 전력 이벤트에 대한 실시간 시스템 알림 기능을 제공하며, 특허 출원 중인 스텝-경보(step-alert) 기능을 통해 장시간 평균값의 변화를 감지할 수 있도록 한다. 

42V, 12비트의 싱글-채널인 PAC1711과 16비트인 PAC1811 모니터는 각각 8핀 및 10핀의 VDFN 패키지로 제공되며, 널리 사용되는 SOT23-8 패키지와 핀 및 풋프린트 호환이 가능하다. 이러한 호환성은 개발자들의 부품 이원화(second-sourcing)를 단순화하는 동시에, 기존 시스템으로의 업그레이드 및 통합 과정을 간소화해 준다. 

마이크로칩의 혼합신호 선형사업부 케이스 파쥴(Keith Pazul) 부사장은 “그동안 다양한 휴대용 디바이스와 에너지 사용이 제한된 애플리케이션들은 얼마나 많은 전력을 소비하는지 측정하기 위해 상당한 양의 귀중한 전력을 소모해야 했다”라며, “기존의 많은 솔루션과 달리, 마이크로칩의 파워 모니터는 독립적인 ‘워치독(watchdog)’ 주변장치로 기능하여 MCU가 전력 모니터링 작업을 직접 처리할 필요를 없애 준다. 이를 통해 MCU나 호스트 프로세서가 LCD 화면을 켜야 하는 상황과 같은 중요한 전력 이벤트가 발생하기 전까지 유휴 상태를 유지할 수 있도록 해준다.”고 설명했다. 

PAC1711과 PAC1811 파워 모니터의 스텝-경보 기능은 전압과 전류 값을 지속적으로 평균해 관리한다. 사용자가 정의한 기준에서 유의미한 변화가 발생하면 디바이스가 MCU에 알림을 보내 조치를 취하게 한다. 이 덕분에 디바이스들은 이동 평균을 유지하며, 새로운 샘플이 들어올 때마다 알림을 발생시킬 수 있다. 또한 전력 사용량 샘플링을 8초마다 1번 간격으로 지연시켜 전력을 추가로 절약할 수 있는 슬로우 샘플(slow-sample) 핀 옵션도 제공된다. 

파워 모니터에 포함된 누산기레지스터(accumulator register)는 운영 항목 관리, 시스템 배터리 노화 및 재충전까지의 시간 추적, 그리고 MCU가 프로그래밍된 조치를 취할 수 있도록 장기 전력 사용량 분석에 필요한 단기 이력 데이터를 제공하는데 활용된다. 두 전류 모니터 집적회로는 모두 0에서 42V 범위의 버스 전압을 감지할 수 있으며, I²C® 인터페이스를 통해 통신 가능하다. 이 제품들은 컴퓨팅, 네트워킹, AI/ML 및 e-모빌리티 애플리케이션의 1차 또는 2차 소싱 옵션으로 적합하다.

평가 보드는 호스트 마더보드 소켓의 표준인 마이크로일렉트로니카의 mikroBUS™ 와 호환 가능한 Click board™ 형태로 제공되며, 이 Click board는 애플리케이션에서 디바이스의 기능과 성능을 빠르고 손쉽게 평가하는데 사용된다. 또한, 제품 페이지에서 전력 측정에 일반적으로 사용되는 레지스터에 대한접근과 기본 기능을 제공하는 Linux® 드라이버를 찾아볼 수 있다. 마이크로칩은 PAC1711과 PAC1811을 위한 범용 C 라이브러리도 제공하며, 여기에는 마이크로칩의 다양한 MCU와 함께 사용하는 방법에 대한 사례도 포함되어 있다.