TI(Texas Instruments)는 11월 7일 서울 강남구 TI코리아 사무실에서 기자간담회를 열고, 절연 솔루션에서의 신제품을 소개했다. 이 자리에서는 전압 감지용 고정밀 강화 절연 증폭기 ‘ISO224’ 제품과, 초소형 패키징을 갖춘 강화 절연 CAN FD 트랜시버 신제품인 ISO1042 시리즈가 소개되었다.
새로운 강화 절연 증폭기 ‘ISO224’는 TI의 커패시티브 절연 기술을 적용해 수명을 높였으며, 산업 표준 요구사항보다 50% 더 높은 동작 전압, 최대 80kV/μs 이상의 공통 모드 트랜션트 내구성(CMTI)를 갖추고, 확장 산업용 온도 범위에서 견고한 동작을 제공한다. 또한 경쟁 제품 대비 25% 더 우수한 비선형성, 8배 낮은 이득 오차, 낮은 오프셋 드리프트 및 더 빠른 시스템 응답으로 신호를 더 정확히 측정할 수 있다. 이와 함께 이전 세대 제품보다 60% 더 작아지면서도 출력을 5V 입력의 AD 컨버터로 직접 연결할 수 있어 보드 공간을 줄일 수 있게 했다.
강화 절연 CAN FD 트랜시버인 ‘ISO1042’ 시리즈는 업게 최고의 버스 결함 보호 기능과 CMTI, 최저 전자기 방사 특징을 35% 더 작아진 패키지에 구현했으며, 18% 더 높은 1,000Vrms 동작 전압과 5,000Vrms 허용 전압, ±70V에 이르는 높은 버스 결함 보호 기능으로 20% 더 높은 DC 단락 마진을 제공한다. 또한 기존 CAN 표준보다 빠른 5Mbps의 CAN FD 속도와 최대 215ns의 짧은 루프 지연 시간을 제공해, 기존 CAN보다 빠른 페이로드가 가능하다. 이 외에도 85kV/μs (최소)의 CMTI와 ±8kV의 높은 ESD 보호 성능, 낮은 수준의 EMC 방사를 통해 신호 무결성을 유지한다.
▲ 카난 사운다라판디안 TI 절연 제품 사업 부문 매니저
카난 사운다라판디안(Kannan Soundarapandian) TI 절연 제품 사업 부문 매니저는 이 자리에서 절연 기능이 필요한 시스템의 트렌드로 고전압 시스템에서의 견고함, 혹독한 환경에서도 안정적인 동작, 소형화된 패키지 및 시스템 크기를 꼽았다. 특히 견고함과 안정성을 확보하면서도 소형화된 패키지 및 시스템 크기를 구현하는 부분이 TI의 강점으로 꼽혔으며, 작은 패키지에서도 6개 채널을 지원하는 시스템을 구현할 수 있고, 고온에서도 안정적인 동작이 가능하다고 소개했다.
절연이 필요한 애플리케이션은 사실 아주 폭넓어서, 에너지 소스가 두 개 이상이라면 모두 절연이 필요할 정도이며, TI는 공장 자동화, 전력망 인프라, 모터 드라이브, 빌딩 자동화, 산업용 운송, 오토모티브 등 크게 6개 분야를 중점적으로 보고 있다고 소개했다. 그리고 이 중 공장 자동화에서는 마이크로컨트롤러와 모뎀 사이의 거리가 멀고 전위차가 클 때 절연이 필요하며, 모터 드라이브 부분에서는 컨트롤러와 고전압 모터 사이의 큰 전압 차이에서 시스템의 신뢰성, 내구성을 위해 절연 솔루션의 수요가 있다고 밝혔다. 이 외에도 자동차 부분에서는 전기치의 대두와 함께 정보와 에너지 전달에서 절연에 대한 수요가 높다고 소개했다.
절연은 건물이나 자동차, 공장 등 측정이 필요한 어디서나 필요하며, 온도나 속도, 위치, 흐름, 압력, 소리, 습도 등 다양한 측정에 있어 안정적인 측정을 가능하게 한다. 주 목적으로는 고전압으로부터 사람과 저전압 회로를 보호하고, 통신 서브시스템간의 대지전위 차이를 처리하며, 잡음 내성의 개선 등이 꼽혔다. 그리고 TI의 정전식 절연 기술은 높은 절연 강도를 제공하는 SiO2를 기반으로 하며, TI의 강화 아이솔레이터는 이중 정전식 SiO2 절연막으로 분리된 로직 입출력 버퍼를 사용하는 등, 높은 내구성으로 오랜 기간 신뢰성 있게 사용할 수 있게 하고 있고, 높은 수준의 마진과 낮은 제품 편차로 높은 신뢰성을 제공한다고 밝혔다.
▲전압 감지용 고정밀 강화 절연 증폭기 ‘ISO224’의 주요 특징
▲ISO224는 성능 수준에 따라 두 개 제품 중 선택할 수 있다
TI는 전압 감지용 고정밀 강화 절연 증폭기 ‘ISO224’의 특징으로, 50% 더 높아진 작동 전압을 통한 높은 신뢰성, ±12V 신호에서의 고정밀 계측을 가능하게 하는 성능, 전압 감지 기능 통합으로 간소화된 설계 및 시스템 진단 지원 등을 꼽았다. 또한 동작 전압은 1.5kVrms 로 긴 절연막 수명을 확보하고, CMTI는 80kV/μs로 안전한 동작과 데이터 무결성을 제공한다. 또한 입력 저항은 1.25MΩ으로 높아져 신호 소스 임피던스가 전체 이득 오치에 미치는 영향을 줄였고, 낮은 오프셋 및 이득 오차로 최대 ±12V 신호의 정밀한 계측을 가능하게 한다.
ISO224는 소형 패키지에 진단 기능을 통합해 간소화된 설계 및 시스템 진단을 가능하게 한다. 출력 범위를 5V 입력의 ADC에 직접 연결 가능해 시스템 구성을 간소화할 수 있으며, 전압 감지 기능을 통합한 단일, 단극의 하이사이드 전원(VDD1)을 사용해 설계와 시스템 차원의 진단을 간소화한다. 통합된 진단 기능은 전원이나 입력이 없을 때 서로 다른 출력을 낼 수 있어, 쉽게 시스템 상태를 파악할 수 있다. 이 외에도 이전 세대 제품보다 60% 이상 작아진 패키지로 보드 공간을 절약할 수 있다고 덧붙였다.
▲ISO1042 최소형 강화 절연 CAN FD 트랜시버의 주요 특징
ISO1042 제품군은 최소형 강화 절연 CAN FD 트랜시버로, 높은 동작 전압 지원을 통한 신뢰성과 내구성 향상, CAN FD 지원, 낮은 EMC 방사 및 높은 전자기 내성, 고전압 단락 시 디바이스를 보호하는 ±70V에 이르는 높은 버스 결함 보호 기능 등이 특징으로 꼽혔다. 이 제품은 1kVrms의 동작 전압과 5kVrms의 허용 전압을 제공하여, 긴 디바이스 수명과 시스템 신뢰성 향상을 제공한다. 또한 ±70V에 이르는 높은 버스 결함 보호 기능은 20% 더 높은 DC 단락 마진을 제공하며, 고전압 단락 시 12~48V 배터리 및 전원 공급장치 시스템의 보호가 가능하다고 덧붙였다.
또한 ISO1042 제품군은 5Mbps의 CAN FD 속도와 최대 215ns의 짧은 루프 지연 시간을 지원해, 신뢰성이 확보된 통신 속도의 향상이 가능하다고 소개되었다. 이와 함께 IEC 테스트 규정에 따라서 85kV/μs (최소)의 CMTI와 ±8kV의 높은 ESD 보호 성능을 제공해 잡음이 심한 환경에서도 견고한 동작이 가능하며, EMC 방사 특성에서도 오토모티브 분야의 기준 대비 더 낮은 방사 특성을 통해 시스템 신호 무결성을 유지하고, 오토모티브 규격 제품인 ISO1042-Q1은 견고한 EMC에 관한 오토모티브 산업 표준(IEC TS62228)을 충족한다. |
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