고전압 절연 기술···안전성 및 신뢰성 확보 중요

최근 산업계는 고전압을 활용한 전기·전자에 대한 제품들이 개발되고 있다. 이와 관련해 고전압 제품에 대한 안전성과 신뢰성을 확보하기 위해 차세대 절연 기술 개발도 활발하게 이뤄지고 있는 것으로 보인다.

글로벌 반도체 기업 텍사스 인스트루먼트(Texas Instruments, TI)는 9일 열린 미디어 브리핑에서 새로운 절연기술에 대한 과제 제시 및 전기차 관련 고압 전력 관리 기술을 담은 솔리드 스테이트릴레이(Solid State Relay, SSR)포트폴리오를 소개했다.

발표를 맡은 프리야 타니가이(Priya Thanigai) TI 매니저는 “최근 스마트 전력 시스템의 발전으로 인해 전력망 인프라, 로보틱스, 모터 제어를 포함한 고전압 관리 기술이 중요해지고 있다”면서 “이를 안전하게 관리할 수 있는 절연 기술이 대두되고 있다”고 설명했다.

이러한 솔루션의 일환으로 TI가 개발한 SSR 포트폴리오는 절연 스위치드라이버 TPSI3050-Q1과 절연스위치 TPSI2140-Q로 분류되며, 두 제품 모두 전원과 신호 전송을 하나의 단일칩으로 통합해 BOM을 최대 약 50% 낮출 수 있다.

TPSI2140-Q 제품 같은 경우에는 타 제품군의 배터리팩 모니터링 디바이스와 결합해 800V 배터리 관리 시스템에서 SSR보다 더 빠르고 높은 정확도로, 절연 결함을 감지할 수 있다는 게 TI의 설명이다.

또한, 프리야 타니가이는 차세대 산업용 고압전력의 새로운 절연 과제로 ▲장비 손상 및 사람에게 해를 가할 수 있는 고압 서지(Surge)로부터 보호 ▲높은 접지 전위 차(Ground Potential Differences, GPD)를 수반하는 인터커넥션으로 파열 접지 루프 제거 ▲모터 구동 시스템에서 high-side 장치들과 안전한 통신 ▲공통 모드 트랜션트 시, 데이터 무결성 유지 등 총 4가지를 제시했다.

이를 통해 안전을 중요하게 요구하는 고전압 애플리케이션에서 솔루션 크기와 비용을 절감해 최대 효율성과 신뢰성을 달성한다는 것이다.

프리야 타니가이는 “최근 전기차업계는 400V에서 800V 배터리로 전환하는 추세”라면서 “이와 관련해 빠르게 작동하는 모터와 민감한 전자부품 같은, 고전압 부품들의 안전한 절연 기능에 대한 지속적인 시스템 개발이 필요하다”고 강조했다.