정확한 측정과 테스트로 보호하는 것이 중요

USB 커넥터 사용시 노출되어 있는 부분에 손을 대면 순간적으로 ‘찌릿’할 때가 있다. 전도체의 하나인 인체에 쌓인 전하가 전자 기기를 만질 때 순간적으로 손에서 기기로 이동하면서 정전기가 발생하기 때문이다. 문제는 정전기 방전(ESD) 자체가 사람에게는 위험하지 않지만 전자 기기에게는 치명적일 수 있다.

USB 커넥터의 경우 사용자에게 노출되는 모든 부분을 정전기 방전 보호하는 이유도 여기에 있다. 그렇지 않으면 내부 소자들이 손상되거나 심하면 불이 나기도 한다. 더구나 생산 라인에 쓰이는 소자에서 손상이 일어나면 화재로 인해 재산은 물론, 인명 피해도 일어날 수 있다.

이에 대해 TI코리아의 문성민 대리는 “많은 설계자들이 회로 디자인과 테스트 디자인을 설계하면서 회로 보호를 간과하는 경우가 있다. 생각하지 못했던 이유로 회로가 손상될 수 있기 때문에 회로 보호에 신경 쓰는 것이 중요하다”라고 지적했다.

예를 들어, FET를 사용하는 설계에서 실제 동작 범위는 제한적인데 그것을 제대로 인지하지 못하고 큰 용량을 사용해야 하는 곳에 작은 용량을 쓰면 문제가 된다. 이런 문제를 방지하기 위해 정확한 측정과 테스트가 필요한 것이다.


제품이나 설계보드에 기본적으로 적용되는 회로 보호는 개인 전자 기기, 오토모티브 등 산업 전반에 쓰이는 기술이다. 문 대리는 “회로를 보호하기 위해서 가장 중요한 부분은 얼마나 정확하게 전류와 전압을 측정해 지정된 수준 이상이 되었을 때 빠르게 차단해 주느냐가 관건이다. TI의 회로 보호 솔루션이 초점을 둔 것도 이 부분이다”라고 말했다.

일반적으로 회로를 보호 제품에는 전류 리미터, 핫스왑, eFuse 등이 있는데 TI의 TPS25924x는 eFuse 제품군에 속한다. 초소형 패키지에 회로 보호와 전력관리를 동시에 제공하는 이 제품은 외부 구성 요소를 거의 사용하지 않고서도 과부하, 단락 회로, 전압 서지, 과전류, 역전류 등 회로에 손상을 줄 요인들을 막아준다.

또한 핫스왑 컨트롤러는 외부 채널 MOSFET를 구동하는 동시에 잠재적으로 발생할 수 있는 위험 요인부터 부하 및 외부 MOSFET를 보호한다. 사용자가 지정한 한계값을 초과하는 전류는 소스에서 즉시 차단한다.

문 대리는 “기계와 기계 사이에서도 결함이 발생한다. 파워라인의 노드 쪽에 문제가 발생하면 순간적으로 과전류가 발생한다”며, “설계자들이 실제 제품 설계 시 어느 부분을 고려해야 회로 손상을 막을 수 있는지에 대해 정보를 주고 싶다”고 전했다.

이에 오는 10일에 예정되어 있는 온라인 세미나(eeWebina)에서 회로 보호의 사용, 일반적으로 발생하는 디자인 에러와 테스트 에러, ESD, TI 제품들에 대한 자세한 내용을 확인할 수 있다.