[첨단 헬로티]
텍사스인스트루먼츠(TI)가 산업용과 오토모티브 시장을 타겟으로 절연 증폭기(ISO224)와 절연 CAN FD 트랜시버 2종(ISO1042, ISO1042-Q1)을 출시한다. TI는 안전성, 소형화, 빠른 신호 구동을 강점으로 최근 빠르게 성장하고 있는 공장자동화와 전기차를 주요 타겟으로 한다는 목표다. 이와 관련해 TI는 11월 7일 기자 간담회를 통해 절연 제품의 특징과 앞으로의 계획을 밝혔다.
절연 기술이 필요한 애플리케이션은 온도, 습도, 압력, 속도, 위치, 소리, 빛 등의 측정을 안정적으로 운영해야 하는 분야인 공장 자동화, 전력망 인프라, 모터 드라이브, 빌딩 자동화, 산업용 운송, 오토모티브 등으로 다양하다. 즉, 에너지 소스가 2개 이상인 곳이라면 절연 기술은 필수적이다.
절연 기능이 필요한 시스템은 혹독한 환경에서의 안전성, 고전압 시스템에서의 견고함, 소형화된 패키지와 시스템 크기 등 3가지가 중요하다. 절연은 시스템의 두 부분 사이에서 DC와 원치 않는 AC를 방지하면서 데이터, 전력 전송은 가능하게 하는 수단이다.
▲카난 사운다라판디안(Kannan Soundarapandian) TI 절연 제품 사업 부문 매니저
카난 사운다라판디안(Kannan Soundarapandian) TI 절연 제품 사업 부문 매니저는 “모터 드라이브에서는 2가지 요소가 다른 결합을 사용한다. 마이크로컨트롤러(MCU)는 낮은 전압에서 사용된다. 그러나 이 MCU가 상대하는 시스템은 1000볼트 이상일 수도 있다. 이처럼 전압 차이가 많이 나게 되는 경우에 절연 기술이 필요하다. 또 오토모티브 분야에서는 OBC와 BMS에서 절연 기술을 많이 필요로 한다”고 설명했다.
이어서 “TI는 절연 기술에 대한 시장 니즈를 충족시키기 위해 2000년대 초반부터 정전식 절연 기술에 대해 투자와 연구를 해왔다. 그 결과 절연 분야에서 요구하는 기술이 무엇인지, 어떠한 점이 시장에서 장점으로 적용될 수 있는지에 대해 이해도가 높다”고 덧붙였다.
TI의 ISO224 강화 절연 증폭기는 커패시티브 절연 기술을 적용함으로써 최대 80kV/μs에 이르는 공통 모드 트랜션트 내구성(CMTI, common mode transient immunity)이 특징이고, 산업용 애플리케이션에 널리 사용되는 ±12V 신호를 정확하게 측정할 수 있다. 또 ISO224는 이전 세대 제품인 ISO12x 증폭기보다 60% 더 작아진 패키지는 물론 출력을 5V 입력의 아날로그-디지털 컨버터로 직접 연결할 수 있어 보드 공간을 줄일 수 있게 됐다.
TI의 신제품 강화 절연 CAN(Controller Area Network) FD(flexible data rate) 트랜시버의 경우에는 ISO1042(산업용)과 산업용보다 보다 내구성이 높은 ISO1042-Q1(오토모티브용)으로 출시됐다. 이 제품은 경쟁 제품과 비교해서 더 높은 동작 전압과 기존 CAN 표준보다 빠른 통신 속도가 특징이다.
카난 사운다라판디안 매니저는 “앞으로 모든 산업에서는 지금 보다 더 많은 데이터 전송이 필요하게 된다. ISO1042 시리즈는 5Mbps까지 전송 속도를 지원하고, 최대 215ns의 짧은 루프 지연 시간을 지원하므로 산업용과 오토모티브 시스템에서 신호 무결성을 유지하면서 통신 처리량을 향상시킬 수 있다”고 말했다.
이어서 “전송 거리가 길어질수록 속도면에서 떨어질 수밖에 없다. 자동차의 경우에는 30미터가 넘는 케이블이 들어가는 경우 없는데, 반면 공장에서는 긴 케이블을 많이 사용하는 편이다. 대신 공장에서는 5Mbps라는 속도까지 필요 없게 된다. 따라서 길이와 속도 사이의 최적화 설계가 중요하다”고 덧붙였다.
또 ISO1042 시리즈는 85kV/μs(최소)의 CMTI와 ±8kV의 높은 ESD 보호 성능을 제공하며 우수한 내성과 방사 성능이 특징이다. 현재 시중에서 좋은 성능의 스위치더라도 60kV/μs, 70kV/μs을 달성하는 것은 쉽지 않기 때문에 85kV/μs는 수치는 높은 수준의 성능이라고 TI 측은 설명했다.
TI는 디지털 아이솔레이터, 절연 인터페이스, 절연 게이트 드라이버, 절연 ADC, 절연 증폭기 등 절연 포트폴리오를 바탕으로 지속적인 비즈니스를 전개해 나가겠다는 계획이다.
