모듈 선택부터 개별 DC/DC 아키텍처까지

많은 개발 프로젝트의 시작 단계에서 모듈은 여전히 가장 확실한 해결책으로 여겨집니다. 통합 수준이 높아 개발 단계를 단축하고, 레이아웃과 인증이 간소하며, 테스트 및 검증에 필요한 작업을 덜어주기 때문입니다. 특히 계획한 생산량이 중소량이거나 제품을 빨리 출시해야 하는 경우, 이러한 방식은 경제적 및 조직적 측면에서 합리적인 경우가 많습니다. 이 경우, 출시 시기는 부차적인 논점이 아니라, 종종 핵심적인 제약 조건이 됩니다.

하지만 생산 규모가 늘어나면서 우선순위가 바뀝니다. 단가, 열 미세 조정, 전체 회로에 대한 근거리 통합 등의 중요성이 커집니다. 특히 생산량 중심 분야의 경우 개별 DC/DC 토폴로지를 사용하면 변압기, 스위칭 주파수와 레이아웃을 해당하는 분야에 맞춰 변용할 수 있습니다. 따라서 효율성과 열 동작을 모두 개선하면서 양산 시 단가도 절감됩니다. 많은 프로젝트에서 경제적 전환은 생산 단위 약 50,000개를 기점으로 발생합니다. 이 수준 미만인 경우 모듈 방식이 여전히 더 경제적인 솔루션이 되지만, 이 수준을 넘어서면 개별 아키텍처의 경쟁력이 훨씬 높아집니다.

또한 전자제품을 개발할 때는 구조적인 요인이 존재합니다. 바로 아날로그 설계 시 전력계가 특히 다루기 까다로운 분야 중 하나라는 점입니다. 게다가 자성 부품, 기생 효과, 스위칭 과도, 절연, EMC 등을 동시에 해결해야 합니다. 그리고 많은 개발팀에서 숙련된 아날로그 설계 노하우를 무제한으로 활용할 수 있는 것도 아닙니다. 모듈이 널리 보급된 이유는 이러한 복잡성의 상당 부분을 검증된 구성 요소로 전환할 수 있기 때문이기도 합니다.

개발자가 두 분야의 장점을 결합하고자 하면 더 큰 시너지를 발휘할 수 있습니다. 이를 위해 고안된 RECOM의 IC + 변압기 솔루션 기반 개별 DC/DC 아키텍처를 소개합니다. 이는 시판 DC/DC 모듈에서 개별 DC/DC 전원 공급장치로 전환하는 과정을 간소화해 줍니다. RECOM은 모듈 부문에서 축적한 통합 및 응용 분야 노하우를 개별 전원 공급장치 솔루션에 적용하여 이 목적에 맞는, 명확하게 정의된 기능 체인을 제공합니다. 여기에서는 1차측 변압기 드라이버 IC, 표준 또는 사용자 지정 변압기, 그리고 2차측 지능형 정류기와 컨트롤러 부품의 세 가지 요소가 핵심입니다.

이렇게 하면 적당한 BOM(Bill of Materials)으로 소형 절연 보조 전원 공급장치를 제작할 수 있습니다. 드라이버 IC가 1차측 동력을 생성하고, 변압기가 에너지 전송과 갈바닉 절연을 처리하며, 2차측 스마트 정류기가 이를 안정적인 DC 전압으로 변환합니다. 레퍼런스 디자인에서는 외부 회로를 패시브 부품 몇 개로 제한할 수 있습니다. 그와 동시에, 아키텍처의 유연성을 통해 푸시-풀, 풀 브리지 또는 LLC 유사 구성과 같은 다양한 회로 개념도 구현할 수 있습니다.

개발자 입장에서는 RECOM에서 낱개 IC만 제공하는 것이 아니라, 그에 상응하는 자성 부품도 제공한다는 점이 특히 중요합니다. IC + 변압기 조합을 이용하면 개념 단계에서의 작업 부담을 대폭 줄여줍니다. 제어, 자석, 2차측 간의 주요 인터페이스를 이미 체계적으로 조정할 수 있기 때문입니다. IC와 변압기를 함께 조달할 수 있으면 두 부품 간의 상호작용에 대해 미래 테스트해 볼 수 있습니다. 이를 통해 개발 과정의 반복 작업을 줄이고 설계 검증 속도를 높일 수 있습니다.

이는 개발 시간을 단축하는 데 큰 도움이 됩니다. 개발자가 개별 토폴로지의 적합성을 완전히 처음부터 검증할 필요 없이, 전기 및 자성 호환성을 고려해 사전 정의된 기반이 제공됩니다. 따라서 전력 전송, 입출력 전압, 절연 요구 사항과 높이 제한 등을 좀 더 구조화된 방식으로 다룰 수 있습니다. 특히 시간 압박이 심한 프로젝트의 경우, 구체적인 해결책에 도달하는 과정이 훨씬 단축되고, 응용 분야별 최적화를 위한 유연성이 저해되지 않습니다.

이 포지셔닝은 시장 관점에서도 눈여겨볼 만합니다. RECOM은 업계 선도 기업 중 완전한 DC/DC 모듈과 그에 상응하는 개별 IC 및 변압기 솔루션을 단일 공급원에서 제공하는 유일한 전원 공급장치 제조업체입니다. 따라서 고객에게 일관된 마이그레이션 경로를 제공할 수 있습니다. 처음에 모듈로 시작한 고객이라도 생산량이 늘어나거나 목표 비용이 변경될 경우 기술적 기반을 완전히 재검토할 필요 없이 개별 아키텍처로 전환할 수 있습니다.

따라서 모듈 또는 개별 토폴로지 중 어느 쪽을 선택할지에 대한 결정은 단순한 이분법적 선택이 아니라, 제품 수명 주기 전반에 걸친 개발 전략의 일환으로 자리 잡게 됩니다. 초기 단계에서는 신속하게 도입할 수 있는 검증된 솔루션이 관건입니다. 반면 후기 단계에서는 비용, 열 최적화, 통합 수준을 고려해 개별 구현 방식이 더 유리할 수 있습니다. 이 접근 방식은 개발자가 서로 다른 두 제품 분야 사이를 전환하도록 강요하는 대신, 공통된 기술 기반 내에서 이러한 전환을 구현하는 것을 목표로 합니다. 두 가지 선택지가 서로 호환되고 동일한 공급업체에서 수급 가능할 경우, 인터페이스 개발 작업이 줄어듭니다. 많은 개발자들은 바로 이 점을 실질적인 이점으로 꼽습니다.

폼 팩터만 결정적인 요소가 아니라, 각 프로젝트 단계, 대상 시장, 계획된 생산량에 가장 적합한 전원 공급장치가 무엇인지가 핵심입니다. RECOM은 출시 기간, 개별 설계 자유, IC + 변압기의 조합을 포트폴리오 하나로 제공하는 방식을 통해 이러한 관계를 해결합니다. 따라서 핵심 메시지는 개별 솔루션이 경제적 측면에서 매력적일 수 있다는 점뿐만 아니라, 지금 이러한 솔루션을 도입하는 데 필요한 개발 작업이 몇 년 전보다 훨씬 줄었다는 데 있습니다.

기술적인 측면에서 볼 때, 이 접근 방식은 특히 분산형 전원 아키텍처와 소형 절연 보조 전원 공급장치를 다루며, IGBT, MOSFET 또는 SiC 전원 반도체에 사용되는 게이트 드라이버 전원 공급장치 용도로 필요한 장치가 대표적입니다. 이러한 분야에서는 절연, 역학, 열 마진, 재현 가능한 스위칭 동작 등이 매우 중요합니다. 따라서 드라이버 IC와 변압기를 결합하면 전기 설계를 간소화할 뿐만 아니라 건실한 양산으로 전환하는 데도 도움이 됩니다.

DC/DC 전원 공급장치 시장은 모듈 방식에서 바뀌고 있지도 않고, 보편적으로 개별 솔루션으로 전환되고 있는 것도 아닙니다. 그보다는 확장형 전원 공급장치 개념에 대한 수요가 늘어나고 있으므로 프로젝트 단계에 따라 우선순위가 달라지고 있다고 보아야 합니다. 빠르게 시작하고 싶은 분들은 바로 사용할 수 있는 모듈이 필요합니다. 하지만 단가와 응용 분야별 최적화에 지속적으로 주력하고자 하는 경우, 개별 토폴로지로의 체계적인 전환 작업이 필요합니다. 이렇게 신속한 출시와 기술 설계의 자유를 잇는 가교 역할이 바로 RECOM의 핵심 접근 방식입니다.