브라운 아웃(Brown-out)은 전원의 전류가 부족해서 전압이 정상적으로 인가되지 않는 상황을 뜻합니다. 브라운 아웃의 어원은 백열전구를 사용하던 시절 전원이 부족해서 백열전구의 밝기가 낮아져 그 결과로 빛 색깔이 갈색으로 보이는 현상에서 유래되었습니다.
마이크로컨트롤러(MCU)의 브라운 아웃은 마이크로컨트롤러의 정상적인 동작 전압 범위 아래로 내려가는 상황을 뜻합니다. 1.8V~5.5V까지 동작 가능한 마이크로컨트롤러의 경우 동작 전압 범위 내에서는 전압이 변해도 동작이 가능합니다.
하지만 동작 중 전원이 불안정하여 1.8V 이하로 내려가면 마이크로컨트롤러의 정상적인 동작을 보장하기 어렵습니다. 1.8V 이하로 전압이 내려갔다가 다시 정상 전압 범위로 복귀했더라도 문제가 발생할 수 있습니다. 이러한 상황에 놓이게 되면 마이크로컨트롤러 내에 위치한 CPU가 이상 동작을 하여 내부의 Flash를 지워버리거나 심각한 경우 GPIO의 입출력을 바꾸어 쇼트가 되는 상황을 만들 수도 있습니다.
따라서 브라운 아웃(Brown out)은 시스템을 심각한 상황으로 만들 수 있습니다. 이러한 브라운 아웃을 방지하기 위해 BOR Protection을 해주어야 합니다.
이러한 상황을 방지하기 위해 사용할 수 있는 방법은 대표적으로 2가지 입니다.
첫째, 마이크로컨트롤러에 내장된 BOR(Brown out reset)을 사용
둘째, 외부에 Reset IC를 별도로 추가
Battery를 이용하는 시스템에서는 BOR이나 Reset IC를 사용하지 않기도 합니다. 그 이유는 BOR이나 Reset IC가 파워 소모를 하기 때문에 배터리 수명을 단축시킬 수 있기 때문입니다. 상시 전원을 이용하는 경우에는 비용이 상승되더라도 BOR이나 Reset IC 사용하여 견고한 시스템을 설계하는 것을 추천드립니다.
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