기존 CAN 표준보다 빠른 통신 속도 제공
동작 전압 1,000Vrms, 허용 전압 5,000Vrms
고전압 단락 시 12V, 24V, 48V 배터리 등 보호

IoT와 IIoT의 도입, 스마트 팩토리와 빌딩의 발달, 자동차 전장화의 가속화로 절연이 중요한 가치로 떠오르고 있다.

절연은 전기와 열이 통하지 않게 하는 것으로, 각기 다른 전압으로 동작하는 전자기기가 서로에게 영향을 끼치지 않게 하는 작업을 의미한다. 만약 5V로 동작하는 컨트롤러와 1000V로 동작하는 모터 사이에 제대로 절연이 되지 않는다면, 컨트롤러와 모터가 망가지는 것은 물론이고 사용자마저 위험에 빠진다.

오늘날 절연 기술의 트렌드는 3가지다. 고전압 시스템에서의 견고함, 혹독한 환경에서도 안정적인 동작 보장, 패키지 및 시스템 크기의 소형화다.

이에 맞춰 텍사스 인스트루먼트 코리아는 7일, 절연형 CAN(Controller Area Network) FD(Flexible Data rate) 트랜시버 제품 2종을 출시했다.
TI가 이번에 출시한 'ISO1042' 및 'ISO1042-Q1' 절연 CAN FD 트랜시버는 높은 동작 전압과 CAN 표준보다 빠른 통신 속도를 제공한다. 또한, 버스 결함 보호 기능과 CMTI(Common Mode Transient Immunity), 낮은 전자기 방사 등의 특장점을 작은 패키지에 모두 결합했다.

TI의 트랜시버 2종은 전기차(EV) 및 하이브리드 전기차(HEV) 뿐만 아니라 공장 자동화, 전력망 인프라, 모터 드라이브, 빌딩 자동화, 산업용 운송 등의 산업용 애플리케이션의 저전압 회로를 보호하고 통신 처리율(throughput)을 향상한다.

ISO1042와 ISO1042-Q1의 주요 기능과 장점은 다음과 같다.

먼저 동작 전압이 높다. 1,000Vrms의 동작 전압과 5,000Vrms의 허용 전압을 제공하는 두 트랜시버는 수명이 길고 시스템 신뢰성을 향상한다.

다음으로 디바이스를 효과적으로 보호한다. 두 트랜시버는 70V에 이르는 버스 결함 보호 기능으로 높은 DC 단락 마진을 제공한다. 따라서 고전압 단락 시에 12V, 24V, 48V 배터리 및 전원 공급 장치 시스템을 보호할 수 있다.

또 전자기 내성이 높고 EMC(Electromagnetic Compatibility) 방사가 낮다. ISO1042와 ISO1042-Q1은 IEC 테스트 규정에 따라서 85kV/s(최소)의 CMTI와 8kV의 높은 ESD 보호 성능을 제공한다. 그러므로 개발자들은 노이즈가 심한 환경에서도 견고하게 동작하는 전자 제품을 설계할 수 있다. 그리고 두 트랜시버는 EMC 방사가 낮아 시스템 신호 무결성을 늘 유지한다. 특히 ISO1042-Q1은 EMC에 관한 오토모티브 산업 표준(IEC TS62228)을 충족하여 전장용으로 적합하다.

마지막으로 CAN 기반 시스템에서 빠른 신호 구동이 가능하다. 두 트랜시버는 5Mbps에 이르는 CAN FD 속도와 215ns(최대)의 짧은 루프 지연 시간을 지원하므로 기존 CAN보다 빠른 페이로드(payload)가 가능하다.
TI의 카난 사운다라판디안(Kannan Soundarapandian) 절연 제품 사업 부문 매니저는 "ISO1042와 ISO1042-Q1은 1kVrms라는 업계 최고 동작 전압으로 디바이스 수명을 연장하고 시스템 신뢰성을 향상한다"라며, "따라서 저전압 회로를 보다 효과적으로 보호하기 때문에 공장 가동 중단 시간을 줄이고 운영비를 절감한다"라고 말했다.

ISO1042와 ISO1042-Q1은 TI store와 공인 대리점에서 구매할 수 있다. 각 제품은 기본형과 강화 절연 제품으로, 10.3mm x 7.5mm 16핀 또는 5.8mm x 7.5mm 8핀 SOIC 패키지로 제공된다. 산업용 제품의 가격은 1,000개 수량 기준으로 1.69달러이며, 오토모티브용은 1,000개 수량 기준으로 1.99달러이다.

개발자들은 ISO1042DWEVM 및 ISO1042DWVEVM 평가 모듈을 이용해 손쉽게 제품들을 평가할 수 있다. 두 평가 모듈은 TI store와 공인 대리점에서 구입할 수 있으며 가격은 둘 다 49달러이다.

한편 TI는 13일부터 16일까지 독일 메세 뮌헨에서 개최하는 일렉트로니카 2018(electronica 2018)에서 ISO1042를 포함한 다양한 절연형 CAN 기반 시스템의 상호운용성을 시연할 예정이다.