Power budget 챕터(DP83826/ADS122C04 전력계산)

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안녕하세요, 답변 남겨드립니다.

먼저 DP83826의 경우, 말씀하신 것처럼 VDDA3V3와 VDDIO 두 전원에서 소비되는 전류를 모두 고려하는 것이 맞습니다.

VDDA3V3는 PHY 내부의 아날로그 회로에 전원을 공급하고, VDDIO는 MCU와 연결되는 MII/RMII 인터페이스 등의 디지털 I/O 회로에 전원을 공급합니다. 따라서 Power Budget을 계산할 때는 각 전원 핀의 전압과 소비전류를 곱한 값을 합산해야 합니다.

DP83826 데이터시트를 보면, 100BASE-TX, RMII Leader, VDDIO = 3.3V 조건에서 100% Traffic 기준 VDDA3V3 소비전류는 Typical 44mA, Maximum 55mA이고, VDDIO 소비전류는 Typical 11mA, Maximum 15mA입니다.

따라서 Typical 소비전력은 3.3V x (44mA + 11mA) = 181.5mW이며, Maximum 기준으로는 3.3V x (55mA + 15mA) = 231mW가 됩니다.

강의에서 VDDA3V3만 반영했다면 VDDIO 소비전류가 누락된 것이므로 함께 반영하는 것이 정확합니다. 특히 VDDIO가 별도의 1.8V 전원에 연결되어 있다면 해당 전원 레일의 소비전류를 따로 계산해야 합니다.

ADS122C04도 질문하신 방향이 맞습니다. 다만 데이터시트에 있는 Power Dissipation과 Analog/Digital Supply Current는 서로 다른 소비전력을 의미하는 것이 아니라, 동작 조건에 따른 소비전력을 각각 전력과 전류 형태로 표현한 것입니다.

데이터시트에 명시된 Power Dissipation 2.2mW는 AVDD = DVDD = 3.3V, Turbo Mode, Gain 1~16 조건에서의 Typical 소비전력입니다.

이 조건에서 Analog Supply Current는 580uA, Digital Supply Current는 100uA이므로 3.3V x (580uA + 100uA) = 2.244mW가 됩니다. 데이터시트의 2.2mW와 거의 동일한 값이 나오는 것을 확인할 수 있습니다.

질문하신 955uA는 Turbo Mode에서 Gain 64 또는 128로 동작할 때의 Analog Supply Current입니다. 따라서 해당 조건으로 ADC를 사용한다면 3.3V x (955uA + 100uA) = 약 3.48mW로 계산하는 것이 맞습니다.

여기서 중요한 부분은 실제 ADC 설정에 따라 소비전류가 달라진다는 점입니다. 특히 ADS122C04는 PGA Gain, Normal/Turbo Mode, 내부 IDAC 사용 여부에 따라 소비전류가 달라집니다. IDAC를 사용하면 추가적인 전류 소모도 함께 고려해야 합니다.

실무에서 Power Budget을 작성할 때는 단순히 데이터시트에서 가장 큰 수치를 선택하기보다 실제 사용할 동작 조건을 먼저 정의하고, 해당 조건의 소비전류를 전원 레일별로 합산하는 것이 중요합니다.

또한 ADS122C04의 955uA와 100uA는 Maximum 보증값이 아닌 Typical 값이므로, 전원 레귤레이터의 용량을 선정할 때는 전원 여유율도 별도로 확보해야 합니다.

질문해 주신 두 부분 모두 강의의 Power Budget 계산에서 보완해야 할 중요한 내용입니다. DP83826은 VDDIO 소비전력을 추가하고, ADS122C04는 실제 동작 모드에 맞는 Analog/Digital Supply Current를 기준으로 계산하도록 반영하겠습니다.

감사합니다.