텍사스 인스트루먼트(TI)는 지난달 6일 서울 양재동에서 열린 기자간담회에서 웨어러블, IoT 제품에 사용되는 초소형·저전력 배터리 관리 솔루션을 발표했다. 여기서 TI 코리아 안병남 부장은 “bq25120은 입력전원이 들어오면 이를 다른 회로로 전달하는 파워패스 IC 역할만 지원하므로 별도의 DC-DC 컨버터 및 벅 컨버터를 구성해야 했던 기존 웨어러블용 충전 IC 대비 높은 효율성을 제공한다”고 말했다.

TI는 전력 소모를 줄여 배터리 사용 시간을 최적화할 수 있도록 돕는 고집적 배터리 관리 솔루션(bq25120)을 출시했다. 

이 솔루션은 벅 컨버터를 1.8V로 동작시키며 정지 전류(Iq)는 700nA이다. 또한 선형 충전, 구성 가능한 LDO, 부하 스위치, 벅 컨버터, 푸시버튼 제어 및 배터리 전압 모니터링을 하나로 통합했다. 

 

더욱이 3.6V~4.65V의 배터리와 5mA~ 300mA의 고속 충전 전류를 지원하므로 웨어러블 및 사물인터넷(IoT) 애플리케이션에서 배터리 소모를 적게 유지하면서 상시 접속(Always on) 기능을 가능케 했다.

이날 간담회에서 TI 코리아 안병남 부장은 “bq25120은 예전 웨어러블용 충전 IC에 비해 고효율이며 이 솔루션은 올 하반기, 삼성 제품에 적용될 예정”이라고 말했다.

웨어러블·IoT용 배터리 관리  솔루션, bq25120의 특징은?

▲ 웨어러블 및 IoT용 배터리 관리 솔루션 ‘bq25120’

1. 700nA의 최저 정지 전류 지원
전원 경로 기술과 Iq가 낮은 벅 컨버터를 사용하기 때문에 ‘상시 접속(always on)’ 1.8V 동작을 유지한다. 따라서 TI 호스트 마이크로프로세서나 TI SimpleLink™ 블루투스 스마트(Bluetooth Smart) CC2640 무선 MCU와 같은 블루투스® 무선을 재충전할 때 부족한 에너지를 빼내어 쓰지 않으며 지속적으로 동작 가능하다. 또한 50nA의 대기 모드 정지 전류는 배터리 수명을 최대로 달성하도록 지원한다.

2. 배터리 연합 모니터링 기능 통합
부하 스위치/LDO 출력은 무선 및 디스플레이와 같은 기능들이 사용되지 않을 때 시스템을 차단함으로써 배터리 소모를 최소화한다. 

또한 배터리 전압 모니터링 솔루션을 통합함에 따라 충전 표시기, 벅 컨버터 및 푸시버튼 제어 기능의 상태를 알 수 있다.

3. 초소형 배터리 관리 솔루션
2.5mm×2.5mm WCSP 패키지로 제공돼 부품 공간을 줄일 수 있으므로, 웨어러블 기기 설계 시 편리하게 사용할 수 있다. 또한 CC2640 무선 MCU를 함께 사용해 더욱 더 견고한 솔루션을 달성할 수 있다. CC2640 무선 MCU는 초소형 QFN 패키지 솔루션이이며 블루투스 스마트를 위한 플래시를 통합했다.

4. 500µA까지 정밀한 충전
충전 사이클을 완료하기까지 최대 전하를 제공하여 배터리로 공급되는 에너지를 극대화할 수 있다.

5. 개발자를 위해 높은 유연성 확보
I2C 프로그래밍 인터페이스를 제공해 개발자가 배터리 충전 전압, 전류, 종료 임계값, 입력 전류 제한, 부하 스위치 제어, 타이머 및 리셋 옵션 등의 주요 파라미터를 유연하게 설정할 수 있다.

이 외에도 해당 솔루션은 더 많은 최종 애플리케이션 기능을 추가하기 위한 디바이스들과 결합할 수 있다. 최저 Iq 스텝다운 컨버터인 TPS62743은 추가적인 벅 출력에 사용할 수 있고, 디스플레이 통합 시 부스트 컨버터를 사용할 수 있다. 

TPS61046은 12V 부스트를 제공하며, TPS61240의 경우에는 심박수 모니터링이나 소형 디스플레이를 위해 5V 부스트를 제공한다.

임재덕 기자 (eled@hellot.mediaon.co.kr)