요구 사항에 맞게 설계하고 최적화, 시뮬레이션까지 가능
전력뿐 아니라 FPGA, LED, 센서, 배터리 차저 등 다양한 설계할 수 있어

산업용, 오토모티브, 통신 장비 등 여러 분야에서 복잡한 전원 공급장치를 설계하는 것은 숙련된 엔지니어들에게도 쉬운일이 아니다.

파워 디바이스는 모든 시스템의 가장 기본적으로 적용되며 응용범위가 매우 다양하다. 스마트폰, 통신용 기기, 디스플레이 장치, 자동차, 의료기기 등 모든 시스템의 운영에 필수적인 부분이다. 많은 곳에 쓰이지만 애플리케이션마다 요구되는 전력 사항이 다르기 때문에 설계를 하는 것은 쉽지 않다.

이런 걱정을 덜어줄 툴이 있다. 바로 웹벤치(Webench) 디자이너 툴이다. 텍사스 인스트루먼트(TI)의 웹벤치 디자이너는 맞춤형 전원, 조명, 필터링, 클로킹, 센싱 애플리케이션을 단 몇 초 내에 제공하는 소프트웨어다. 이 툴로 고유 사양에 맞는 설계를 하고 최적화와 시뮬레이션을 할 수 있다. 생산 단계로 가기전에 시스템 및 공급망 수준에서 풋프린트, 비용, 효율에 맞춰 설계를 최적화가 가능하다.

TI의 웹벤치 파워 디자이너는 요구 사항에 따라 맞춤형 전원 공급 회로를 만들 수 있다. 설계 단계에서 시간을 절약할 수 있는 엔드-투-엔드 전원 공급 장치 설계기능도 제공한다. 입력 전압, 출력 전압, 전류에 대한 사양을 안다면 전기 시뮬레이션을 실행하여 설계의 일시적인 동작을 특성화 할 수 있고 온도 문제 식별과 수정을 위한 열 시뮬레이션도 수행 가능하다. 회로도 및 PCB 레이아웃을 CAD 도구로 직접 내보내 시간을 절약하고 오류를 줄여준다.

웹벤치는 TI사이트에서 무료로 사용할 수 있다. 웹벤치 디자이너에는 전력이외에도 FPGA, LED, 센서, 배터리 차저까지 다양한 설계가 가능하다. 웹벤치 도구 모음은 수만개의 파트로 나뉘어 있다. 가격과 가용성부분은 정기적으로 업데이트 되고 루프 보상에 필요한 것과 모든 외부 구성요소가 선택되어 회로도에 예상 설치 면적이 표시된다.

TI가 가지고 있는 3가지의 고급 웹벤치 툴은 알티움(Altium) 및 케이던스 디자인 시스템즈(Cadence Design Systems)와 같은 CAD(Computer-aided design) 플랫폼으로 시뮬레이션을 편리하게 내보낼 수 있다. 웹벤치 비주얼라이즈에서는 ‘고급 옵션’을 통해 재조성, 부품 제한, 제어 설계와 같은 복잡한 설계 사항들을 쉽게 지정할 수 있게 했다. 전원 공급장치 설계 중 가장 어려운 점인 불안정한 제어 루프를 위해서 웹벤치 컴펜세이션 디자이너 툴에서는 제어 루프의 오류를 예측하고 자동으로 교정할 수 있다. 매뉴얼 모드를 사용하면 제어 루프를 정교하게 조절하는 것도 가능 하다.

웹벤치 시뮬레이션 엑스포트 툴은 전원 공급장치 회로도를 사용자가 선호하는 시뮬레이션 환경으로 내보낼 수 있는 기능이다. 중간 소프트웨어 없이 TINA-TI 시뮬레이터 또는 알티움디자이너(Altium Designer), 케이던스(Cadence) OrCAD 및 PSpice 툴로 전체적인 설계를 빠르게 내보낼 수 있다.

웹벤치로 테스트한 결과와 실제 테스트를 했을 때의 신뢰도에 대해 TI 이명식 부장은 “Electrical simulation을 기준으로 한다면 대략 95% 이상은 맞는다. 특히 EVB이 기준이면 거의 일치한다”고 답했다.