혹독한 산업환경에서 동작 조건을 만족하는 안전 시스템용 전원 스위치는 저전압·과전압·과부하 등의 보호기능을 갖출뿐 아니라 전원인가 지연시간을 최소화하는 고속 시동이 가능해야 한다.

ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 전원인가 지연시간을 최소화해야 하는 안전 시스템에 사용하도록 고속 시동 하이-사이드 전원 스위치 IPS1025HF를 출시했다고 5일 밝혔다.

IPS1025HF는 Vcc 파워-온 및 파워-오프를 감안해도 60µs 미만의 응답시간으로 턴온 및 턴오프를 지원해 보호 시스템의 지정된 SIL(Safety-Integrity Level) 등급을 보장해준다. 이 소형 디바이스는 8.65V ~ 60V에 이르는 매우 넓은 입력전압 범위를 지원하고 입력핀에서 최대 65V까지 견딜 수 있어 혹독한 산업환경의 동작 조건에 활용할 수 있다.  애플리케이션으로는 △PLC(Programmable Logic Controller) △자동판매기 △공장자동화 I/O 주변장치 △CNC(Computer Numerical Control) 머신 등이 있다.

ST의 지능형 전원 스위치 제품군의 유사한 단일 채널 및 듀얼 디바이스와 마찬가지로, IPS1025HF는 프로그래밍이 가능한 두 개의 전류제한 설정을 갖춰 사용자는 전원 스위치를 활성화할 때 더 높은 전류 제한값을 프로그래밍할 수 있다. 이를 통해 초기 피크 전류가 높아야 하는 △전구 램프 △모터 △용량성 부하와 같은 구동 부하에 대해 유연성을 높일 수 있다.

출력단은 상온에서 보통 12.5mOhm의 Rds(on)을 갖는 N-채널 전력 MOSFET으로, 높은 에너지 효율과 낮은 열 발산을 보장한다. 이 MOSFET은 내부적으로 2.5A의 최소 출력 전류로 제한되며, 최대 14J의 단일 펄스 애벌런치를 갖춰 유도성 부하를 처리하는 안정성을 향상시킨다. 빠른 자기소거를 지원하는 능동 클램프도 통합돼 있다.

이 스위치에는 △저전압 △과전압 △과부하 △단락 △접지분리 △Vcc 단절 등에 대한 보호 기능이 있으며, 출력 과부하 및 접합 과열에 대한 개별 신호를 제공하는 온칩 진단 기능과 과도한 케이스 온도를 감지하는 추가 열 센서가 포함돼 있다. 이 디바이스는 △ESD △고속 과도 △서지 내성에 대한 IEC 61000-4-5 사양을 비롯해 IEC 61000-4-2 ESD 및 IEC 61000-4-4를 충족하도록 설계됐다.

신속한 평가를 위해서는 STM32 누클레오(Nucleo) 개발 보드와 연결 가능한 관련 회로와 IPS1025HF로 구성된 X-NUCLEO-OUT15A1 확장 보드가 지원된다. 데모 펌웨어 팩인 STSW-OUT15F4와 산업 자동화 시스템 설계 GUI인 STSW-IFAPGUI도 제공되며, 사용자는 데스크톱에서 전체 산업 자동화 환경을 실현할 수 있다.

IPS1025HF는 현재 생산 중이며, PowerSSO-24 및 QFN48L 패키지로 공급된다.