소개

빌딩, 가정, 공장에서 더 스마트하고 네트워크화되어 있으며 로컬에 반응하는 솔루션에 대한 수요가 증가함에 따라 회로 차단기와 관리 및 모니터링 게이트웨이를 포함한 전기 제어 장비를 재설계해야 할 필요성이 커지고 있습니다.

최신 회로 차단기는 단락 보호, 과부하 보호, 누전 보호와 같은 전통적인 기능 외에도 새로운 스마트 기능을 통합하고 있습니다. 여기에는 원격 제어를 위한 RS485, RJ45(이더넷), Wi-Fi, Bluetooth, 4G/5G 등 다양한 네트워킹 인터페이스를 통한 실시간 회로 및 장치 상태 피드백 및 로깅이 포함됩니다. 내부적으로 스마트 회로 차단기와 게이트웨이는 상호 연결을 위해 고속 CAN 버스 통신이 필요합니다.

사용자는 원격 모니터링을 위해 모바일 앱 또는 컴퓨터 단말기를 사용하여 매개변수를 조정할 수 있습니다. 이러한 조정에는 정격 전류 값 설정, 누출 트립 임계값 구성, 과전압 또는 저전압 한계 정의, 온도 보호 매개변수 설정 등이 포함됩니다. 이러한 유연성 덕분에 사용자는 특정 운영 요구 사항에 따라 설정을 사용자 지정할 수 있습니다. 클라우드 연결 및 원격 관리의 채택이 증가함에 따라 데이터 무결성을 보호하고 무단 액세스를 방지하려면 강력한 칩 수준의 보안 기능이 필수적입니다.

이러한 진화하는 요구를 충족하기 위해 스마트 회로 차단기 및 게이트웨이에는 MPU, M4 프로세서, BLE MCU와 같은 고급 부품의 재설계가 필요합니다. 다음은 이러한 애플리케이션을 지원하도록 설계된 누보톤의 제품 솔루션을 자세히 소개합니다.

스마트 회로 차단기 요구 사항에 충족하고자, 누보톤은 M4 제품을 제공합니다:

a. 높은 계산 능력 필요:

• M463/M467 시리즈는 최대 200MHz, M483 시리즈는 최대 192MHz까지 도달할 수 있으며, 둘 다 DSP/FPU 부동 소수점 처리 장치가 장착되어 있습니다.

b. 실시간 운영 체제를 지원하는 대용량 메모리:

• M463/M467 시리즈는 최대 1024KB 플래시와 512KB RAM을 제공합니다..
• M483 시리즈는 최대 512KB 플래시와 160KB RAM을 제공합니다.

c. 풍부하고 다양한 주변기기 인터페이스:

• M463/M467 시리즈는 최대 4개의 CAN FD 및 10채널 UART + ISO7816/UART 3채널을 제공합니다.
• M483 시리즈는 최대 3개의 CAN 및 8채널 UART + ISO7816/UART 3채널을 제공합니다.

d. 12비트 ADC가 포함된 멀티채널 ADC 컬렉션(20개 이상의 채널):

• M463/M467 시리즈는 최대 28개 채널(최대 3개 ADC 그룹)을 지원하는 5MSPS, 12비트 ADC를 제공합니다.
• M483 시리즈는 5MSPS, 12비트 ADC를 제공하며 최대 24채널(최대 2개의 ADC 그룹)을 지원합니다.

e. 충분한 핀 수:

• M463/M467 시리즈는 LQFP64(44), LQFP128(100), LQFP144(114), LQFP176(146)에 대응하는 GPIO를 제공합니다.
• M483 시리즈는 LQFP64(52), LQFP128(100)에 대응하는 GPIO를 제공합니다.

 M463/M467 Series Selection

M483 Series Selection

스마트 회로 차단기 애플리케이션의 M4 시리즈

로우엔드 및 하이엔드 회로 차단기 게이트웨이 애플리케이션:

로우엔드 게이트웨이가 필요한 스마트 빌딩과 같은 다양한 애플리케이션 시나리오의 경우 CAN 버스를 통한 차단기 제어, 클라우드 업로드, 센서 신호 처리, 실시간 RTOS 작동 등의 기능이 포함되어야 합니다. 반면 하이엔드 게이트웨이는 경량 엣지 컴퓨팅을 위한 상당한 연산 능력, 실시간 차단기 제어를 위한 더 빠른 CAN FD 버스, 데이터 전송 보안을 보장하는 강력한 하드웨어-소프트웨어 보안 메커니즘이 필요합니다. 누보톤은 고객이 다양한 요구 사항을 충족할 수 있도록 NUC980 시리즈와 MA35D1을 제공합니다.

누보톤은 저가형 스마트 회로 차단기 게이트웨이를 위한 이상적인 선택으로 NUC980 series 를 제공합니다:

 a. 비용 효율성과 성능의 완벽한 균형:

• 최대 300MHz의 속도로 실행되는 고성능, 저비용 코어 프로세서.

b. 64MB/128MB DDR@LQFP MCP 내장 패키지의 장점:

• 레이아웃 복잡성을 줄이고 PCB 크기와 레이어 최소화(비용 절감).
• 제품 PCB 제조 공정 요구 사항 감소 / 제품 EMI 방사 강도 감소.
• M4 또는 M7과 같은 하이엔드 MCU를 대체 가능.

c. 풍부하고 뛰어난 주변기기 인터페이스:

• 10/100Mbps 이더넷 2세트 지원
• 10개의 UART 포트 지원(하드웨어 PDMA, 3Mbps)
• USB 2.0 호스트 포트 2개 지원
• 4개의 CAN 버스 지원
• EBI 확장 지원
• 하드웨어 암호화 엔진(Crypto Engine) 포함

d. 다중 운영 체제의 장점:

• RT-Thread/Linux 지원

NUC980 Series Selection

로우엔드 스마트 회로 차단기 게이트웨이 애플리케이션의 NUC980 시리즈

고급 스마트 회로 차단기 게이트웨이의 경우 누보톤은 MA35D1 시리즈를 이상적인 선택으로 제공합니다:

a. 경량 엣지 컴퓨팅을 위해 높은 컴퓨팅 성능이 요구됨:

• 듀얼 코어 64비트 Arm® Cortex®-A35(800MHz) 및 Arm® Cortex®-M4(180MHz) 이기종 코어 아키텍처.

b. 대형 임베디드 SDRAM은 Linux 및 실시간 운영 체제 RT Thread 지원:

• 최대 512MB 용량의 DDR3L SDRAM 스택 내장.

c. 풍부하고 뛰어난 주변기기 인터페이스:

• PDMA 4세트
• 기가비트 이더넷 포트 2개
• SDIO 3.0 1개, SDIO 2.0 1개
• USB 2.0 고속 호스트 1개, 듀얼 역할 USB 2.0 고속 호스트 및 장치 1개
• CAN FD 4개
• QSPI 2개
• I2S 2개
• SPI/I2S 4개
• UART 17개
• I2C 6개

d. 네트워크 위험을 해결하기 위한 포괄적인 보안 메커니즘:

• TrustZone 기술
• 보안 부팅
• 모든 보안 관련 작업을 위한 격리된 보안 하드웨어 장치인 TSI(Trusted Security Island)
• 하드웨어 암호화 엔진: AES256, SHA512, ECC, RSA4096, SM2/3/4
• True Random Number Generator (TRNG)
• 키 저장 기능이 있는 8Kbit 일회용 프로그래밍 가능 메모리(OTP 메모리)

MA35D1 Series Selection

하이엔드 스마트 회로 차단기 게이트웨이 애플리케이션의 MA35D1 시리즈

무선 차단기 연결을 위해 누보톤은 M031BT/M032BT BLE MCU를 제공합니다:

• Arm® Cortex®-M0 코어는 최대 72MHz의 속도로 작동.
• 최대 512KB의 플래시 메모리 용량, 96KB의 SRAM.
• 패키지: QFN48(5mm x 5mm)의 M031BT / QFN68(8mm x 8mm)의 M032BT.
• 듀얼 모드 BLE(Bluetooth 저에너지) 5.0 및 2.4GHz 무선 전송 기술 지원.
• 무선 전송 속도: 1Mbps 및 2Mbps.
• 높은 전송 전력: +8 dBm @1 Mbps.
• 수신기 감도: −94 dBm @1 Mbps.
• PHY, 링크 레이어 및 호스트 인증 지원. 

M031BT/M032BT BLE MCU Series Selection