새로운 80V, 15A GaN eToF 레이저 드라이버 IC로 고밀도, 저비용 라이다 시스템 설계

2023년 01월 21일

진공 청소기와 로보틱스, 3D 보안 카메라 및 3D 센싱 등 ToF(Time-of-Flight) 라이다 애플리케이션을 위해 출시된 EPC(Efficient Power Conversion)의 15A 펄스 전류를 지원하는 80V 레이저 드라이버 IC, EPC21701

EPC는 로보틱스와 감시 시스템 및 진공 청소기에 사용되는 ToF(Time-of-Flight) 라이다 시스템을 위해 80V, 40A FET와 게이트 드라이버 및 3.3V 로직 레벨 입력을 모놀리식 방식으로 단일 칩에 통합한 EPC21701 레이저 드라이버를 출시했다. 이 IC는 제스처 인식, ToF 측정, 로봇 비전 또는 산업 안전을 위한 라이다 시스템에 매우 적합하다.

EPC21701 레이저 드라이버는 5V 공급전압을 사용하며, 3.3V 로직을 이용해 제어된다. 50MHz 이상의 매우 높은 주파수와 최소 2ns의 초단파 펄스를 통해 최대 15A의 레이저 구동 전류를 변조할 수 있다. 전압 스위칭 시간은 1ns 미만이고, 입력에서 출력까지의 지연시간은 3.6ns 미만이다. EPC21701은 EPC의 독보적인 GaN IC 기술을 이용해 1.7mm x 1.0mm x 0.68mm에 불과한 칩 스케일 BGA 폼 팩터 기반의 단일 칩으로 드라이버와 GaN FET를 통합했다. 웨이퍼 레벨 패키징은 작은 크기와 낮은 임피던스로 레이저 시스템에 매우 적합하다. 이러한 소형 폼 팩터와 다기능 통합을 통해 동급의 개별 다중 칩 구현에 비해 PCB 기반 전체 솔루션의 크기를 36%까지 줄일 수 있다.

80V EPC21701은 40V, 15A EPC21601 및 40V, 10A EPC21603 옵션을 포함하고 있는 칩스케일 패키지(CSP) 기반 ToF 드라이버 IC 제품군을 보완한다.

단일 칩 통합 디바이스는 설계를 간소화하고, 레이아웃 및 조립이 용이한 것은 물론, PCB 공간 및 비용을 절감할 수 있다. 이 제품군은 매우 다양한 최종 사용자 애플리케이션에서 ToF 솔루션을 보다 신속하게 채택하고, 확산을 촉진시킬 수 있다.

EPC의 공동설립자이자 CEO인 알렉스 리도우(Alex Lidow)는 “이 새로운 GaN IC 제품군은 ToF 라이다 시스템의 성능을 획기적으로 향상시키는 동시에, 시스템의 크기와 비용을 줄일 수 있다.”며, “단일 칩에 드라이버와 GaN FET를 통합한 매우 강력한 고속 IC를 개발하여 크기 및 비용을 줄임으로써 보다 폭넓은 컨슈머 및 산업용 애플리케이션에 적용할 수 있게 되었다. EPC21701을 통해 제품군을 80V 및 15A로 확장한데 이어, 조만간 100V 및 125A로 확장할 계획이다.”고 밝혔다.

개발 보드

EPC9172 개발 보드는 EPC21701 eToF 레이저 드라이버 IC를 갖추고 있으며, 짧은 고전류 펄스로 레이저 다이오드를 구동할 수 있다. 이 보드는 최소 2ns의 펄스 폭과 15A 피크 전류, 40V의 버스 정격 전압 등의 기능을 제공한다.