[편집자주]디지털 기술은 우리 인류의 삶에 편리함과 함께 생산성 향상이라는 큰 선물을 안겨줬다. 디지털 기술을 통해 디지털 세상에서 진행되는 모든 일들이 현실의 삶에서 이뤄지는 세상이 도래한 것이다. 이를 위해 인류는 더욱 안정적이고 고효율의 반도체 솔루션 기술을 필요로 하게 됐으며, 시스템 성능을 최적화하고, 현실의 모든 것을 측정 감지하기 위한 파워 및 센서 기술이 필요로 하게 됐다. 이 분야에서 인피니언(Infineon)은 40년의 노하우와 깊은 시스템 이해를 바탕으로 차세대 실리콘 및 광대역 갭 전력 포트폴리오 및 최첨단 센서 제품 개발에 적극 나서고 있으며, 최근 자사의 파워 및 센서 전제품을 다룬 백서를 발행해 개발자의 요구 사항에 가장 적합한 솔루션을 찾는데 도움을 주고 있다. 이에 본지는 인피니언의 ‘Power and sensing Selection guide 2021’을 바탕으로 파워 및 센서 반도체들의 응용분야와 적용사례에 대해 살펴보는 자리를 마련했다.

■ 가전제품, 직관적인 센서 & 정숙·에너지 효율 중시 파워

사물인터넷(IoT)의 급속한 부상으로 가전제품은 스마트 홈 자동화 네트워크의 일부가 됐다. 이에 가전제품 설계는 직관적인 센서 기반으로 작동되는 보다 조용하고 에너지 효율적인 설계를 필요로 하고 있으며, 제품을 원활하게 연결해 인텔리전스와 통신이 내장된 광범위한 디지털 네트워크를 형성할 수 있는 기술이 필요로 하게 됐다.

이에 가전제품을 위한 솔루션은 가장 스마트한 전력 설계를 기반으로 최고의 효율성 수준과 최소형의 폼팩터를 달성하고 어플라이언스의 탄소발자국을 크게 개선하는데 중점을 두고 있다.

■ 주거용 난방·환기·공조 시스템, 안정적·부드러운 시동·진동 억제 必

오늘날의 실내 에어컨 장치는 스마트하고, 더 작고, 더 강력하고 에너지 효율적인 요구 사항을 충족해야 한다. 개인 가정에서 사용되기 때문에 조용한 에어컨 시스템이 많이 요구된다. 안정적이고 부드러운 시동, 광범위한 작동 속도 및 진동 억제와 같은 기능은 필수 항목 목록이다.

또한 원격 제어 및 상태 모니터링을 지원하기 위해 홈 자동화 네트워크와 쉽고 안전하게 통합할 수 있어야 하며, 이러한 기능을 자랑하는 실내 공조 장치를 설계하려면 저진동 구성 요소와 저소음 압축기에서 안정적인 팬 제어를 통한 센서리스 현장 중심 제어에 이르기까지 모든 것이 필요하다. 가능하게 하는 반도체 솔루션은 또한 에너지 효율적이어야 하고 새로운 폼팩터를 반영해야 한다. 시스템 솔루션 제안은 시장 출시 시간을 줄이는 동시에 입증된 통합, 포괄적인 기능 및 강력한 보호 기능을 제공한다. 마지막으로 떠오르는 스마트 기기 설계를 지원하는 새로운 기능과 마찬가지로 우수한 가격 대비 성능이 핵심이다.


 

■ 인덕션 쿡탑, 안전·에너지 효율 중시

인덕션 쿡탑은 전자기장을 이용해 쉽고 효율적으로 음식을 조리할 수 있는 첨단 기술 혁신 중 하나다. 소비자의 안전 의식 증가 및 급속한 도시화와 같은 요인으로 인해 향후 몇 년 동안 인덕션 쿡탑에 대한 수요가 꾸준히 증가할 것으로 예상된다.

깨끗하고 밀폐된 표면과 에너지 효율성에 대한 우려가 요구 사항 목록에서 높다. 많은 전기 제품에 명확한 에너지 효율 등급이 표시되기 때문에 많은 환경 의식이 있는 소비자는 이 기준만으로 제품을 선택한다. 인덕션 요리는 대안에 비해 많은 장점이 있다. 가스 쿡탑에 비해 최대 40% 더 효율적이며 가스 쿡탑을 사용하는 것보다 1리터의 물을 훨씬 빨리 끓인다.

또한 처음부터 열이 발생하지 않는 적절한 조리 용기가 필요하므로 높은 수준의 안전성이 보장된다. 설계자는 종종 계통 교란으로 인한 높은 현장 고장률 문제에 직면하고 스토브의 교체 및 서비스 비용이 매우 높다. 반면 시장의 경쟁적 특성은 비용 압박을 증가시키고 보호 기능의 사용을 제한한다.


 

■ 냉장고, 저소음·고효율

냉장고 솔루션을 위해서는 적은 소음과 더 높은 효율성, 에너지 효율적이고 비용 효율적인 소형 드라이브 솔루션 설계가 필요하다.

오늘날 소비자들은 에너지 소비와 소음 수준만 보고 있는 것이 아니며, 최대 저장 공간과 결합된 콤팩트한 디자인도 점점 더 중요한 역할을 하고 있다. 또한 홈 네트워크에 쉽게 통합될 수 있는 지능형 기기에 대한 요구가 있다.

제조업체의 관점에서 볼 때 문제는 에너지 효율성에 대한 더 엄격한 규정을 충족하는 동시에 폼팩터와 비용 절감을 보장하는 것이다. 따라서 냉장고 및 냉동고를 위한 지능형, 소형, 에너지 및 비용 효율적인 드라이브 솔루션은 높은 고객 요구 사항을 충족한다.

 

■ 반응형 스마트 스피커, 더 잘 듣고 더 잘 들리며 더 직관적으로 반응

스마트 스피커는 하나의 키워드 또는 깨우기 단어의 도움으로 직관적인 상호 작용 및 핸즈프리 활성화를 제공하는 통합 가상 비서가 있는 스피커 및 음성 명령 장치 유형이다.

한때 가정에서 참신했던 스마트 스피커는 점점 더 표준이 되고 있다. 이러한 빠른 채택으로 사용자 기대치가 높아지고 명령을 이해하지 못하거나 듣지 못하는 장치에 대한 불만으로 인해 사용률이 낮아지고 잠재력이 완전히 발휘되지 않는다. MEMS 마이크, 터치 컨트롤러와 같은 구성 요소 및 레이더와 같은 신기술은 스마트 스피커 부문에서 사용자 경험을 개선하는 데 핵심이다.

 

■ 인피니언, 스마트한 전력 설계 기반 최고의 효율성·최소형의 폼팩터 달성

인피니언의 구성 요소 및 시스템 솔루션은 스마트 및 연결된 가전제품에 더 많은 인텔리전스를 제공해 이를 안전하게 감지, 제어 및 연결한다. 또한 가장 스마트한 전력 설계를 기반으로 최고의 효율성 수준과 최소형 폼팩터를 달성하고 어플라이언스의 탄소 발자국을 크게 개선할 수 있다.

CIPOS™ 제품군은 고도로 통합된 압축기 드라이브를 위한 최적의 솔루션이며, 레이아웃 유연성과 열 성능 최적화가 주요 요소인 경우에는 개별 솔루션이 최선의 선택이다.

iMOTION™은 전용 모터 제어용 제품이다. 보조 전원 공급 장치의 경우 CoolSET™으로 향상된 견고성과 성능을 제공해 전력 포트폴리오를 강화한다.

인피니언의 개별 IGBT는 유도 가열 응용을 위해 설계된 제품이며, PSoCⓡ은 시스템 제어용 마이크로컨트롤러, AIROC™ Wi-Fi & Combos 제품 및 XENSIV™ 센서는 전력을 덜 소비하고 풍부한 사용자 인터페이스를 제공하는 초소형이며, 강력하고 안정적인 시스템을 가능하게 한다.