페어차일드 반도체, LED 라이팅 애플리케이션에 로우/미들/하이 파워에 이르는 토탈 솔루션 제시

  고성능 파워, 모바일 반도체 솔루션 공급회사인 페어차일드(www.fairchildsemi.com)는 low, mid , high 파워에 이르는 다양한 LED 조명 토털 솔루션을 제시했다.
  페어차일드 솔루션은 Low, Mid, High 파워에 각각 접합한 토폴로지를 다양하게 제공함으로써, 각 파워용량에 가장 효율적인 기술로 하나의 IC 에 여러 부품들을 집적화 하였다는 특징이 있다. 이 다양한 토폴로지들은 높은 역률(PF), 낮은 전고조파왜곡률(THD), LED 제품 수명연장 그리고 교체비용 감소에 기여를 하며 한편으로 세계 에너지 규제를 만족시킬 수 있다.
  페어차일드는 1차 제어 플라이백(PSR Flyback), 싱글 스테이지 플라이백, PFC+유사공진 플라이백(QR Flyback) 그리고 LLC 공진형 하프브리지 솔루션 등 전력변환의 다양한 핵심기술들을 LED 조명의 각 파워에 맞게 제시하고 있다.이하 애플리케이션을 위한 PSR 플라이백 영역은 주로 램프와 드라이브 보드가 일체형이여서 사이즈 제한과 원가의 압박이 심하다.  이를 해결하기 위해 페어차일드의 PSR은 TRUECURRENT™기술과 차별화된 지적 재산으로 2차 전압, 전류 제어회로가 없이도 최고의 CV/CC 산포를 제공하고 있으며, 7SOP/DIP의 작은 패키지에 1A700V의 MOSFET을 IC와 함께 탑재하여 제공하고 있다. 내장 제품은 5W 애플리케이션까지 사용할 수 있고, 그 이상의 파워에서는 외부 MOSFET 을 사용하여 제어할 수 있다.

  페어차일드 PSR 제품은 디자이너로 하여금 고효율(80% 이상), 2차 피드백 회로 삭제, 적은 부품 수, 쉬운 디자인 그리고 작은 PCB 공간이 가능하도록 돕고 있다.애플리케이션을 위한 싱글스테이지 플라이백 영역은 작은 공간에 고역률, 고효율 과 높은 수준의 신뢰성을 요구한다. 페어차일드는 10~50W 대역의 다운 라이트 그리고 20~50W 대역의 직관 램프에 적합 한 싱글스테이지 플라이백 토폴로지 용으로 CRM PFC PWM IC 를 제공하고 있다. 이 솔루션은 고역률, 낮은 전고조파왜곡률, 고효율을 이룰 수 있게 해주며 한편 입력 전해 캐패시터를 사용하지 않음으로 인해 원가를 줄이고 시스템의 수명을 연장할 수 있도록 해준다. 20~50W이하 애플리케이션을 위한 PFC+QR Flyback 솔루션 영역에서 기존 솔루션으로부터 디자이너들은 많은 부품 수, 높은 원가, 낮은 효율 등의 도전에 직면하게 된다. 이를 해결하기 위해 페어차일드에서는 CRM PFC+QR flyback(유사공진) 솔루션을 제시한다.

  앞 단의 PFC 단은 높은 역률, 낮은 전고조파왜곡률을 달성하게 하여 주며, 뒷 단의 유사공진단은 높은 효율과 신뢰성을 갖도록 해준다. 페어차일드는 PFC IC와 Flyback PWM의 단독 IC 뿐 아니라 두 개의 IC가 하나의 IC에 집적된 솔루션도 제공함으로써 작은 공간 낮은 비용이 이루어지도록 한다. 400W 이하 애플리케이션을 위한 LLC 공진형 하프브리지 컨버터 솔루션 영역은 많은 수의 부품과 여러 단의 파워 변환을 필요로 하여 디자인이 복잡하고, 원가가 비싸고, 시스템 효율이 낮으며 신뢰성 또한 낮을 수 있다.  이를 위해 페어차일드에서 제안하는 LLC 공진형 하프브리지 컨버터 솔루션은 하나의 패키지에 MOSFET 2개와 IC를 직접하고 있다. 이 내장 MOSFET은 Fast Recovery Body Diode 가지고 있으며 컨트롤 IC는 High Side Gate Driver를 내장하고 있다.

  이 솔루션은 300KHz까지 동작하고 경부하 상태에서 주파수 제한을 통해 Pulse Skip기능을 제공하고 있다. 고효율에 높은 신뢰성 뿐만 아니라 적은 부품수로 디자인을 단순화 시킬 수 있도록 하는 이 LLC 솔루션은 가로등, 산업용 조명 무대조명, 벽 조명, 신호등 등에 적합하다. <전자과학 2011년 08월호 기재>