모든 고전압 시스템의 최우선 순위는 유지 보수 담당자와 최종 장비 사용자를 보호하는 것입니다. 갈바닉 절연은 저전압 작동자 인터페이스 구간에서 고전압을 격리함으로써 이러한 우선 순위를 충족합니다.
두 번째 우선 순위는 고전압 회로와 저전압 회로 사이에서 전압 및 전류 감지, 전원 공급 제어, 디지털 통신 및 신호 처리 등 작업을 안정적이고 안전하게 수행할 수 있도록 하는 것입니다. 설계자는 안정적인 절연 기법, 소재 및 IC를 이용해 이러한 우선 조건을 만족시킬 수 있습니다.
한눈에 보기
여기서는 갈바닉 절연을 개괄적으로 살펴보고, 고압 시스템에서 흔히 사용되는 절연 방법을 설명하고, 설계자가 어떻게 텍사스 인스트루먼트(TI) 절연 집적 회로(IC)를 이용해 솔루션 크기와 비용은 줄이면서 절연 요구사항을 충족할 수 있는지 보여줍니다.
| 1 갈바닉 절연이란? | 갈바닉 절연에서는 시스템의 2개 이상 부품 간에 전류가 흐르는 것을 방지하는 전기적 분할을 사용합니다. 신호와 전원을 분리함으로써 인력과 장비를 보호하고 업계 및 국제 표준을 준수할 수 있습니다. |
| 2 고전압 갈바닉 절연 문제 | 및 방법 전압 정격, 간격 크기, CMTI(공통 모드 과도 내성), EMI(전자기 간섭) 등과 같이 절연 장벽을 구성할 때 일차적으로 고려해야 할 사항에 대해 알아보세요. |
| 3 솔루션 크기와 비용은 줄이면서 절연 요구사항은 충족하세요 | TI가 정전식과 자기 절연, 패키지 개발 및 프로세스 기술 부문에서 이룬 기술 발전을 이용해 EV(전기차), 그리드 기반 시설, 공장 자동화 및 모터 드라이브 등과 같은 산업용 및 차량용 시스템에서 절연 장벽을 가로질러 전원과 고속 신호를 안전하고 안정적으로 전달할 수 있습니다. |
갈바닉 절연이란?
갈바닉 절연은 2개 이상의 시스템 부품 사이에서 DC와 바람직하지 않은 AC의 흐름을 방지할 수 있도록 전기 시스템을 분리하지만 신호와 전력 전달은 허용합니다. 그림 1은(는) 갈바닉 방식의 절연 회로 2개를 보여줍니다.
그림 1 저전압-고전압 갈바닉 신호 절연.GND1이 GND2에서 분리되면 I1은 I2에서 갈바닉 방식으로 절연됩니다. GND1과 GND2 사이에는 공통성이 없기 때문에 절연 장벽을 통해 공유되는 공통 DC GND 전류가 없습니다. GND2는 GND1에 비해 다른 부동 전위로 전달이 가능하기 때문에, 전도 없이 공유 GND 연결과 신호 통신을 절연시키는 것 외에 전압 레벨 이동을 위한 갈바닉 절연도 가능합니다.
고전압 시스템은 장벽을 통해 더 많은 양방향 신호 정보가 전달되기 때문에 추가적인 절연이 필요합니다. 그림 2은(는) 전원, 고속 게이트 드라이버 신호 및 디지털 통신 신호가 모두 절연 장벽을 통과해야 하는 예시를 보여줍니다. 많은 아날로그 및 디지털 회로에는 디지털 신호와 전원이 절연 장벽을 통과하는 특정한 바이어스 전압이 있습니다. 절연 게이트 드라이버의 경우 +15V와 –5V를 요구하는 반면, 절연 고해상도 ADC(아날로그-디지털 컨버터)의 경우 같은 시스템 내에서 3.3V를 요구할 수 있습니다. 이러한 요구 사항 때문에 신호 뿐 아니라 전력도 절연 장벽을 통과해 전달해야 합니다.
그림 2 절연 장벽을 통한 신호 전송 유형.갈바닉 절연이란(What is Galvanic Isolation)? 동영상을 통해 갈바닉 절연에 대해 자세히 알아보세요.
