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산업용 모터 및 태양광 인버터 설계에 일대 변혁 예고

ADSP-CM40x, 업계 최고의 정밀 A/D 컨버터와 최고 속도의 ARM 코어텍스-M4를 통합하여 차세대 산업용 제어 및 전력망 설비의 엄격한 성능 요건 만족

아나로그디바이스(www.analog.com)는 업계에서 유일하게 최대 14비트 정확도의 임베디드 듀얼 16비트 A/D 컨버터와 240MHz 부동소수점 ARM® 코어텍스-M4 (Cortex™-M4) 프로세서 코어를 통합한 혼합신호 제어 프로세서를 출시했다.

장비 제조업체들이 서보(servo), 모터 구동 장치, 태양광(Solar Photo Voltaic, PV) 인버터 및 기타 임베디드 산업용 애플리케이션의 에너지 효율과 제품 성능을 향상시키기 위해서는 고도로 정확한 폐루프 제어가 필요하다. ADSP-CM40x의 보다 정밀한 아날로그 변환 기능은 이러한 목표를 달성할 수 있게 해준다. ADI의 새로운 ADSP-CM40x성능에 대한 자세한 설명은 아래 동영상을 통해 확인할 수 있다:
http://www.analog.com/CM40xProductVideo, http://www.analog.com/CM40xDemoVideo 전세계 전력의 40%는 전기 모터가 소비하며, 공장 자동화의 수준이 높아질수록 산업용 모터의 전력 효율 및 성능 향상에 대한 요구도 커진다.

아시아 시장에서 모터 구동 장치 및 모션 컨트롤 부문의 선도 제조업체인 구골 테크놀로지(Googol Technology)의 홍 우(Hong Wu) 제너럴 매니저는 “산업용 구동 장치 개발자들은 낮은 전력 소비와 토크 리플(torque ripple), 그리고 높은 정밀 속도 제어 성능을 요구한다. 폐루프 제어 장치에서는 이러한 성능과 보다 높은 정밀 아날로그 변환 능력이 핵심 기술”이라고 밝히고 “ADSP-CM40x는 미래의 산업용 모터 구동 장치에 요구되는 혼합 신호 성능을 제공하는 최고의 프로세서”라고 평가했다.

또한, 태양광 발전은 발전 용량이 누계 100GW에 달해 세계 전력 그리드에 새롭게 추가된 가장 큰 발전 에너지원이 되었을 뿐 아니라 향후 10년간 신재생 에너지 부문에서도 가장 빠르게 성장하는 에너지원이 될 전망이다. 점점 더 엄격해지는 그리드 호환 요구사항들로 인해 더 높은 측정 정밀도가 요구되지만, 이는 ADSP-CM40x의 통합된 고정밀 컨버터를 통해 충분히 지원할 수 있다. 여기에 GaN(gallium nitride)과 SiC(silicon carbide) 전력 전환 기술의 등장으로 한층 더 빨라진 전력 제어 루프가 결합되어 차세대 태양광 인버터 토폴로지의 현격한 성능 및 비용 개선이 가능해졌다. 이는 모두 강력한 240MHz 부동소수점 처리 능력과 동급 최고의 아날로그 변환 속도를 제공하는 ADSP-CM40x를 사용하게 된 덕분이다.

ADSP-CM40x 시리즈는 아나로그디바이스가 정밀 제어 애플리케이션용으로 개발한 혼합 신호 제어 프로세서의 새로운 제품군 중 첫번째 제품이다. 탁월한 정밀 아날로그 변환 성능과 380ns의 빠른 변환 속도 외에도, ADSP-CM40x는 션트 기반 전류 검출 시스템 아키텍처에 사용되는 절연 시그마-델타 변조기(AD7400A/AD7401A)에 곧바로 연결되는 풀 싱크 필터 실행 같은 여러 기능을 제공한다. 온칩 싱크 필터 덕분에 FPGA에서 싱크 필터 기능을 실행할 때 드는 비용과 노력을 없앨 수 있게 되었다.

이 획기적인 ADSP-CM40x 혼합 신호 프로세서는 ADI의 기존 제품인 아이커플러(iCoupler)® 절연 제품군(게이트 드라이버, 시그마-델타 컨버터, 디지털 절연기 및 트랜시버), 동시 샘플링 A/D 컨버터, 레졸버-디지털 컨버터 및 역률보정(power factor correction, PFC) 컨트롤러와 결합하여, 모터 제어 신호 체인 전반의 솔루션을 제공하는 선도 기업으로서의 ADI의 위상을 더욱 강화한다.

모델 기반 설계 통해 제품 출시 기간 단축
아나로그디바이스는 매스웍스(MathWorks)의 ARM® 코어텍스-M에 최적화된 임베디드 코더(Embedded Coder®) 와 툴 수트를 사용하여 임베디드 플랫폼에서의 설계를 시뮬링크(Simulink®) 모델화하고, 생성한 모델에 대한 시뮬레이션에서부터 실제 제품 제작을 위한 C-코드 생성 및 실행까지 가능하게 함으로써 시스템 개발 가치를 더욱 향상시킨다.

매스웍스의 톰 얼키넨(Tom Erkkinen) 프로젝트 매니저는 “최적화된 코드 생성, 장치 드라이버 및 컴파일러 수트를 통해, 엔지니어는 아나로그디바이스의 새로운 ADSP-CM40x 시리즈를 활용한 자신의 설계를 매트랩(MATLAB®) 과 시뮬링크(Simulink®) 소프트웨어를 사용하는 모델 기반 설계 환경에 직접 연결할 수 있게 되었다. 이는 시스템 모델링부터 컨트롤러 개발, 검증, 인증에 이르는 작업 흐름을 단순화시킬 수 있다는 뜻이다. 이 구조는 완벽한 모델 기반 개발 플랫폼을 정의해 엔지니어들이 더 효율적인 시스템을 보다 짧은 시간에 개발하는 데 집중할 수 있도록 도와준다”고 말했다.