산업용 반도체는 어떤 열악한 환경에서도 동작할 수 있어야 하고, 고전압 설비에도 쓸 수 있도록 부하가 많더라도 버틸 수 있어야 한다.

실리콘랩스(지사장 백운달)는 이같은 산업용 시스템에 적합한 갈바닉 절연형 스마트 스위치 'Si834x'를 출시했다고 29일 밝혔다.

이 제품군은 프로그래머블로직컨트롤러(PLC), 입출력(I/O) 모듈, 릴레이 드라이버, 서보 모터 컨트롤러 등 산업용 제어 시스템에 사용되는 저항성·유도성 부하의 구동에 적합하다.

이 제품에는 안전을 위해 실리콘랩스의 상보성금속산화물반도체(CMOS) 기반 절연 기술이 적용됐다. CMTI(common-mode transient immunity) 특성이 100㎸/㎲ 이상으로, 기존 옵토커플러 기반 절연 기술보다 훨씬 더 우수한 신뢰성과 성능을 제공한다.

하이-사이드와 로우-사이드 스위치 옵션, 낮은 온-저항(145mΩ RON), IEC61131-2 표준에 부합하는 최대 700㎃의 연속 전류, 포괄적인 보호 및 진단 보고, 고급 설정, 산업 자동화 시스템을 위한 모니터링 및 제어 기능을 지원한다. 

스위치 내 로직 인터페이스는 저전력 CMOS 디지털 입력 4개 또는 MCU 핀 4개로 최대 128 채널을 제어할 수 있는 SPI(serial peripheral interface)로 풍부하고 유연하게 구성할 수 있다.

특히 변화하는 조건에 대한 신속한 대응 능력과 정교한 스위치 및 부하 모니터링 기법을 결합, 매우 다양한 부하에서 동작한다. 각 스위치들은 개방회로(open-circuit) 상태를 탐지하고, 자기 소거(demagnetization)와 과열 상태로 인한 과전류 및 과전압에 대한 보호 기능을 제공한다. 혁신적인 다중 전압 스마트 클램프는 무제한의 자기 소거 에너지 양을 효율적으로 처리한다. 시중에 출시된 다른 솔루션과 달리 돌입 전류 모드를 포함, 까다로운 부하들도 구동할 수 있게 해준다. 

스위치 임피던스와 클램프 전압의 혁신적이고 신속한 처리 기능을 포함하고 있어, 경쟁 제품의 비효율성과 제품 수명에 대한 신뢰성 부족, 또는 복잡한 냉각 솔루션의 필요성 같은 우려나 부담 없이도 더욱 우수한 유도성 부하 구동 성능과 안전한 과부하 보호 기능을 제공한다. 

다른 솔루션들은 디바이스가 오류 상태에 들어갈 경우 동작이 중단(Shutdown)될 수 있지만 Si834x 스위치는 채널 성능만 줄어들고 기능은 그대로 유지하기 때문에 시스템 가동 시간을 극적으로 향상시킬 수 있다.

진단 기능은 SPI를 이용해 설정·모니터링·해제될 수 있으며, 또는 손쉽게 접속할 수 있도록 액티브-로우, 오픈-드레인 인디케이터 핀으로 표시할 수도 있다. 진단에 대한 통신은 절연 장벽에 걸쳐 스위치 제어 신호와는 독립적으로 이루어진다. 이를 통해 최고 수준의 디바이스 신뢰성을 보장하고, 절연 장벽의 반대 편에서 이들 스위치와 해당 부하들의 행위에 대한 세부 정보를 시스템 운영자에게 제공한다. 

브라이언 미르킨(Brian Mirkin) 실리콘랩스 부사장겸 전력 제품 총괄 매니저는 “이 제품군은 산업 자동화 응용처를 위한 실리콘랩스의 3세대 혁신 기술을 구현한 것”이라며 “실리콘랩스의 PLC 입력 아이솔레이터와 절연형 FET 드라이버를 상호 보완하여 완벽한 솔루션을 제공한다"고 말했다.