고효율 전기차 DC-DC 컨버터 설계
DC-DC 컨버터는 전기차에서 고전압 배터리 팩(400V~800V)으로부터 저전압 시스템(12V~48V)으로 전력을 안정적으로 변환하여 차량 전장 장치와 조명, 인포테인먼트, 제어 유닛 등에 전력을 공급하는 핵심 전력전자 모듈이다. 본문에서는 전기차에서 요구되는 고효율, 고전력밀도, 고신뢰성을 충족하기 위한 DC-DC 컨버터 토폴로지 선택 기준(스위칭 주파수, 전력 손실 모델링, 열 해석), 고속 스위칭 소자(IGBT, SiC MOSFET, GaN FET) 적용 방법, 제어 알고리즘(연속 전류 모드, 비연속 전류 모드, ZVS/ZCS 구현), EMI 필터 설계, 열관리(패시브 히트싱크, 액티브 쿨링) 기법, 보호 회로(OVP, UVP, OTP, 과전류 보호) 설계, 그리고 차량용 통신 인터페이스(CAN ..
2025. 6. 3.
차량용 실시간 운영체제 설계 과제
차량용 실시간 운영체제(RTOS)는 차량 전장 시스템 전반에서 실시간 요구사항을 충족하며 안정적이고 예측 가능한 동작을 제공하는 핵심 소프트웨어 플랫폼이다. 이 글에서는 RTOS의 기본 개념과 역할, 차량 환경에서 요구되는 실시간성 및 안전성 요건, 동시성 제어와 스케줄링 알고리즘, 메모리 관리 기법을 포함한 주요 설계 요소를 심도 있게 다루고, 차량 내 마이크로컨트롤러(MCU) 및 SoC 환경에 맞춘 커널 아키텍처, 드라이버 모델, 통신 스택 통합, 하드웨어 추상화 레이어(HAL) 설계 방법을 상세히 설명한다. 또한 ISO 26262 기능 안전 요구사항을 준수하기 위한 RTOS 구성 방안, 오류 격리 및 장애 복구 메커니즘, 메모리 보호와 프로세스 분리를 위한 MPU/MMU 활용, 워치독 타이머와 안전..
2025. 6. 2.
차량용 마이크로컨트롤러(MCU) 및 SoC 선택 기준
차량용 마이크로컨트롤러(MCU) 및 SoC(System-on-Chip)를 선택할 때는 성능, 전력 효율, 비용, 기능 안전 준수, 연결성, 개발 지원, 센서·액추에이터 호환성 등 다양한 요소를 종합적으로 고려해야 한다. 고성능 MCU/SoC는 다중 코어 CPU와 GPU 또는 NPU를 탑재하여 ADAS, 인포테인먼트, 클러스터 등 복잡한 소프트웨어 스택을 처리할 수 있어야 하며, 실시간성 확보를 위해 적절한 클럭 주파수와 버스 인터페이스(CAN FD, 자동차 이더넷 TSN 등)를 갖추어야 한다. 전력 효율은 차량 내부 전력 소모와 발열 관리를 직접적으로 좌우하며, 고효율 전력 관리 회로와 저전력 모드 지원 여부를 확인해야 한다. 비용 측면에서는 하드웨어 BOM 비용뿐 아니라 장기 공급 안정성과 가격 변동 ..
2025. 6. 2.
ADAS 통합 시스템 구조와 데이터 흐름
첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)은 레이더, 카메라, LiDAR, 초음파 센서 등 다양한 센서를 통해 수집되는 데이터를 통합하여 차량 주변 상황을 실시간으로 인식하고, 이를 바탕으로 중앙 제어 장치(CCU)가 제어 명령을 생성하여 액추에이터에 전달하는 시스템 구조를 갖추고 있다. 본문에서는 각 센서별 역할과 물리적 설치 위치, 센서 융합 단계, 중앙 제어 장치의 하드웨어·소프트웨어 구성, 네트워크 통신 방식(CAN, Ethernet 등), 그리고 차량 제어 유닛으로 명령이 전달되어 주행 보조 기능(긴급 제동, 차선 유지, 어댑티브 크루즈 컨트롤 등)이 수행되는 전체 데이터 흐름 과정을 심층적으로 분석하며, 표준화된 소프트웨어 아키텍처(Autosar Classic/Adaptive, ROS2 기반 시스템)..
2025. 6. 2.
