[편집자주] 자동차는 점점 단순한 이동 수단의 역할을 넘어 다양한 기능을 수행한다. 자동차 내부에서 다양한 휴대기기를 충전하는 것은 일상이 되고 있다. 이런 가운데 전 세계적으로 최신 차량 내 충전 포트는 USB C 타입으로 통일되는 추세다. 본지는 글로벌 반도체 솔루션 기업인 인피니언 코리아의 문승일 이사와 만나 차량용 USB 충전 기술의 트렌드에 대해 살펴보고, 인피니언이 제공하는 USB Type-C PD 컨트롤러에 대해 들어보는 자리를 마련했다.


■ 차량 내 인포테인먼트 기능이란 무엇인가

인포테인먼트(Infotainments)란 인포메이션(Information)과 엔터테인먼트(Entertainment)의 합성어다.

운송 수단에 불과했던 자동차가 진화를 거듭해 운전과 길 안내 등 필요한 정보를 제공하는 인포메이션 (Information)과, 오디오, 비디오, 인터넷 결합 등 다양한 오락거리와 인간 친화적인 기능을 말하는 엔터테인먼트(Entertainment)을 더한 뜻으로, 스마트폰, 타블렛 등 IT 정보기술의 발달로 해를 거듭할수록 성장세를 보이고 있는 종합 정보 시스템이다.

차량내 인포테인먼트 시스템으로 스마트폰을 연결하기 위해서는 무선과 유선으로 생각해 볼 수 있으며, 인피니언은 유선 연결인 USB-C 충전 포트 관련 솔루션을 제공하고 있다.  

■ 최신 USB 충전 포트가 C타입으로 전환되는 이유는 무엇인가

USB C타입으로의 적용이 빨라지는 이유는 USB C 타입 포트가 가지는 특장점 때문이다. 

첫번째, 작은 커넥터 크기 때문이다.

USB C타입은 우리가 흔히 사용하는 USB A타입에 비해 훨씬 작기 때문에 작은 디바이스 제품들을 개발하기에 용이해 휴대폰 및 타블렛 등에 빠르게 적용되고 있다. 

또한 기존처럼 USB A, B micro, mini등 종류가 복잡하지 않고 USB-C는 하나의 커넥터 형태로 되어 있어 연결이 단순하며 일관돼 있다.
 
두번째는 최대 100W 제공 가능한 점이다.
 
작은 사이즈의 커넥터임에도 불구하고 USB Type-C를 사용하면 최대 100W까지 전원을 공급할 수 있어 스마트폰뿐 아니라 랩탑까지 충전할 수 있는 전기를 공급한다.
 
세번째는 유연성이다. 

타입 C 포트를 통해 USB 데이터 뿐 아니라 디스플레이, 이더넷, 오디오 등 다양한 유형의 장치에 연결할 수 있다. 

USB는 Universal Serial Bus로 범용 직렬 버스를 뜻하나, 그 의미처럼 범용으로 진화된 포트라고 할 수도 있다.

네번째 마지막으로 미래 기술 표준에 적합하기 때문이다. 

앞서 말한 사용 가능한 다양한 장점으로 인해 앞으로 USB-C 포트가 기존의 커넥터 형태를 대체할 것이다. 

EU 유럽연합은 지난해 9월 스마트폰을 비롯한 모바일 기기의 충전방식을 USB-C로 통일하는 법안을 제안한 후 확정하기 위한 논의를 진행하고 있다. 

올해 내 법안을 확정하고 1년의 유예 기간을 거쳐 2024년 시행한다는 계획을 가지고 있다. 

국내 삼성전자 및 대다수 업체들이 모바일기기로 USB-C 충전방식을 사용하고 있으며 모바일 주변기기도 빠르게 전환하는 추세다.

즉, 기존 유형의 USB 커넥터에서 C포트는 선택이 아닌 필수로 전환되고 있다. 

■ 차량 내 USB 충전 기능 설계를 위해 만족시켜야 하는 시스템 요구사항은

USB 충전 포트는 오늘날 자동차 시스템의 필수 요구 사항으로, 열악한 자동차 환경에서 충전 가능성, 견고함 등 다양한 요구들을 충족해야 한다. 

USB 충전 포트는 휴대폰 및 다양한 휴대기기에서 요구하는 다양한 충전 프로파일을 지원해야 한다. 

USB 소켓이 컨트롤러로부터 멀리 떨어져 있는 경우 케이블 강하에 따른 보정을 해주어야 하고, USB 소켓에서 발생할 수 있는 ESD로부터 시스템을 보호할 수 있어야 한다. 

자동차용 전자장치들이 갈수록 복잡해지고 있기 때문에 작은 솔루션 크기와 낮은 전자기 방사 또한 중요한 요구사항이다. 

■ 인피니언 USB Type-C PD 컨트롤러의 특징 및 제품군에 대해 소개 부탁드린다.

인피니언 Type-C PD 컨트롤러는 프로그래밍 가능한 아날로그 및 디지털 블록, ARM® Cortex®-M0 코어 및 플래시 메모리가 포함된 프로그래밍 가능한 단일 칩 시스템 아키텍처를 기반으로 한다.

Type-C EMCA Cable, 동글, 파워 어댑터, 모니터 및 Docking, 파워 뱅크 등 응용 제품에 최적화되어 있는 다양한 제품들이 존재한다. 

차량용 PD 컨트롤러는 외부 벅부스터 회로와 함께 최적화된 PD, 파워 딜리버리 설계를 위한 CCG3PA 제품과 향후 벅부스터를 내장한 원칩 솔루션으로의 제품들이 출시를 준비 중이다.

■ EZ-PD™ CCG3PA를 활용한 실제 적용사례에 대해 듣고 싶다.

인피니언 CCG3PA Type-C 컨트롤러는 전력 공급(PD)이 가능한 고집적 단일 칩 솔루션이다.

CCG3PA는 다양한 충전 프로토콜을 지원하며 Power Delivery로써 프로그래밍 가능한 전원 공급 장치 사양을 완벽하게 지원한다. 

통합된 안전 조치로는 VBUS-CC간 단락 보호, 30V 내성 레귤레이터, 고전압 게이트 드라이버, VBUS 과전압 및 과전류 보호 및 ESD 보호 기능을 들 수 있다. 

또한 CCG3PA는 펌웨어 업그레이드용 64KB 플래시를 포함하고 있는 프로그래밍 가능 솔루션이다.

CCG3PA는 스마트폰 및 휴대용 충전기, PC 및 타블렛 전원 아답터, 차량용 충전기 및 파워뱅크에 이상적인 제품으로 설계 적용되고 있다. 

■ 마지막으로 독자들에게 한 말씀 부탁드린다.

인피니언은 다양한 제품과 설계기술들을 통해 각 애플리케이션에 맞는 디자인을 보다 쉽게 접근하고 수월하게 디자인할 수 있도록 노력하고 있다. 

인피니언 USB Type-C PD 컨트롤러는 최신 표준과 호환되는 제품을 구현하는 데 필요한 유연성을 제공하며, 설계 프로세스를 간소화하여 신속하게 USB Type-C 충전 포트로 전환할 수 있도록 한다.

감사합니다.