KOKY033A January   2021  – June 2022 AMC1300 , AMC1302 , AMC1302-Q1 , AMC1305M25-Q1 , AMC1306M25 , AMC1311 , AMC1311-Q1 , AMC1336 , AMC1336-Q1 , AMC1350 , AMC1411 , AMC3301 , AMC3301-Q1 , AMC3330 , AMC3330-Q1 , AMC3336 , AMC3336-Q1 , ISOW1044 , ISOW1412 , ISOW7741 , ISOW7840 , ISOW7841 , ISOW7841A-Q1 , ISOW7842 , ISOW7843 , ISOW7844 , UCC12040 , UCC12041-Q1 , UCC12050 , UCC12051-Q1 , UCC14240-Q1 , UCC21222-Q1 , UCC21530-Q1 , UCC21540 , UCC21710-Q1 , UCC21750-Q1 , UCC23513 , UCC25800-Q1 , UCC5870-Q1

 

  1.   한눈에 보기
  2.   Authors
  3.   3
  4.   갈바닉 절연이란?
  5.   고전압 갈바닉 절연 문제
  6.   절연 방법
    1.     광학 절연
    2.     정전식 절연
    3.     자기 절연
    4.     솔루션 크기와 비용은 줄이면서 절연 요구사항은 충족하세요
    5.     EV 애플리케이션
    6.     그리드 인프라 애플리케이션
    7.     공장 자동화 애플리케이션
    8.     모터 드라이브 애플리케이션
  7.   결론
  8.   기타 리소스

자기 절연

저전압 아날로그 신호 발신, 디지털 신호 전송 또는 제한적 전력 전송(<100 µW) 목적으로는 정전식 아이솔레이터가 널리 사용되지만, 고주파 DC/DC 전력 변환을 요구하는 애플리케이션의 경우 일체형 IC 자기 절연이 이점을 갖고 있습니다. IC 변압기 결합 절연이 갖는 한 가지 특별한 이점은 수백 밀리와트를 초과하는 전력을 전송할 수 있다는 것으로, 그에 따라 대부분의 애플리케이션에서는 2차측 바이어스 공급이 필요 없습니다. 또한 자기 절연을 사용하면 고주파 신호도 전송할 수 있습니다. 전력과 데이터를 모두 전송해야 하는 시스템의 경우, 그림 8에서 볼 수 있듯이 전력과 신호 전달 용도로 같은 변압기 권선을 사용할 수 있습니다.

그림 8 자기 절연을 사용하면 절연 장벽에 걸쳐 전력과 신호를 모두 안정적으로 전달할 수 있습니다.

TI는 자기 절연에서 독점 기술 멀티칩 모듈 접근 방식을 사용하며, 절연된 전력계 및 전용 컨트롤러 다이와 고성능 평면형 변압기를 함께 패키징합니다. TI는 이러한 변압기를 만들 때 고성능 페라이트 코어를 사용해 커플링과 변압기 효율을 향상시킬 수도 있고, 애플리케이션에서 중간 정도의 전력 전송만을 요구하는 경우 에어 코어를 사용해 비용과 복잡성을 줄일 수도 있습니다.

그림 9는 듀얼 다이 멀티칩 모듈의 예시로, 이 모듈은 탁월한 열 성능을 제공하면서 동시에 낮은 복사성 방출, 고효율을 제공하기 위해 특수 제어 메커니즘, 클럭 방식 및 하이 Q 통합 평면형 변압기를 사용합니다. 변압기 토폴로지는 상단 및 하단 페라이트 판(옵션)으로 구성될 수 있으며, TI 고유의 박막 폴리머 라미네이트 어레이를 절연 장벽으로 사용할 수 있습니다. 그림 9에 표시된 변압기 구성은 두 개의 병렬 페라이트 판 사이에 끼워진 폴리머 라미네이트 내에 포함된 변압기 권선의 예입니다.

GUID-20220317-SS0I-1CFC-DWPF-TZX6PCCXPNGT-low.png그림 9 자기 커플링 페라이트 도금 고성능 변압기.

보통 절연 장벽에 걸쳐 필요한 전력량이 중간 정도(100mW 미만)인 애플리케이션이 많습니다. 이러한 애플리케이션을 위해 TI는 고성능 에어 코어 변압기를 제작하는 기술을 개발했습니다. TI의 에어 코어 변압기는 그림 9에 보이는 기술과 유사하지만, 여기에는 페라이트 플레이트가 없습니다.

TI의 변압기 전 제품(에어 코어와 페라이트 도금)에는 더욱 우수한 방사 EMI 성능을 위해 쉴딩 기법을 적용합니다. 패키지 레벨에서 EMI 완화 기술을 적용하면 전도성 및 방사성 방출 기준 한도를 충족하기 위한 추가 보드 레벨 필터링의 필요를 줄일 수 있습니다.

단일 절연 솔루션은 모든 애플리케이션에 적합하지 않을 수 있으므로 설계 장단점의 균형을 유지하면서 서로 다른 매개 변수와 사양을 이해할 필요가 있습니다.

TI 프리시전 랩 - 절연(TI Precision Labs – Isolation) 교육 시리즈를 시청하고 필수 절연 매개 변수, 인증 및 각 장치 유형별 설계 및 문제 해결 방법에 대해 알아보세요.