이상 전류로부터 시스템을 보호하여, 고신뢰성 시스템 구축에 기여

로옴(ROHM) 주식회사(www.rohm.co.kr)는 자동차의 엔진 제어 유닛 및 트랜스미션 제어 유닛 등, 자동차 전장 시스템에 탑재되는 ECU (전자 제어 유닛)용으로 41V 내압 2ch 출력의 High-side 인텔리전트 파워 디바이스 (Intelligent Power Device, 이하 IPD) 「BV2Hx045EFU-C」 (BV2HC045EFU-C / BV2HD045EFU-C)를 개발했다.



IPD는 전자 회로를 전기적 파괴 (이상 시의 과전류)로부터 보호할 수 있는 디바이스다. 기존에 보호용으로 채용되었던 퓨즈와는 달리, 반도체 기술을 통해 파괴 및 열화되지 않고 회로를 보호할 수 있으므로, 반도체 퓨즈라고 불리우며, 유지보수가 필요없는 시스템 구축에 기여할 수 있다.

신제품 「BV2Hx045EFU-C」는 독자적인 과전류 보호 기능을 통해, 단독으로 시스템을 과전류로부터 보호할 수 있는 업계 최초의 High-side IPD다. 일반품의 경우 기동 시의 돌입전류에만 대응하고, 그 이외의 정상 전류는 마이컴이나 과전류 검출 IC 등도 사용하여 과전류 보호를 실현하므로, IPD 출력에 접속되는 후단 회로에 따라서는 제어 불능이 될 가능성이 있었다.

반면에 신제품은 단독으로 돌입전류와 정상 전류의 과전류로부터 시스템을 보호할 수 있으므로, 일반품의 솔루션 대비, 고신뢰성 및 부품수가 적은 솔루션을 제공함으로써, 한층 더 안전한 시스템 구축에 기여한다. 또한, 과전류 보호의 범위는 외장 부품으로 자유롭게 조정 가능하므로 다양한 시스템에 사용 가능하다.

본 제품은 2019년 6월부터 샘플 (샘플 가격 500엔 / 개, 세금 불포함) 출하를 실시하였으며, 2020년 1월부터 월 100만개의 생산 체제로 양산을 개시할 예정이다. 생산 거점은 전공정 로옴 주식회사 (교토), 후공정 ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd. (태국)이다.

앞으로도 로옴은 고신뢰성 및 고기능의 디바이스를 개발함으로써, 자동차 분야의 안심 • 안전 및 친환경에 기여해 나갈 것이다.

어떻게 만들게 되었나

최근, 자동차 분야에서는 전기 자동차 및 자동 운전 등의 기술 혁신에 따라 전자화가 추진되고 있다. 또한, 보다 안전한 자동차 시스템을 구축하기 위해, 유사시에 사고의 리스크 및 규모를 저감할 수 있는 기능 안전에 대한 개념이 필요시되고 있다.

그 중에서, ECU의 시스템 이상 시에 흐르는 과전류에 대한 대책으로는, 자체적으로 용단 (Fusing)하여 시스템을 보호하는 퓨즈가 채용되었지만, 용단 후의 유지보수 및 경년열화에 대한 과제가 있어, IPD (반도체 퓨즈)의 채용이 추진되고 있다.






＜특징＞

1. 업계 최초, 단독 과전류 보호로 고신뢰성 시스템 구축에 기여

일반적인 High-side IPD는 기동 시의 돌입전류에만 대응하고, 그 이외의 정상 전류에는 마이컴이나 과전류 검출 IC 등도 사용하여 과전류 보호를 실현해야 한다. 이때, 정상 전류의 과전류를 검출한 경우, 마이컴의 enable 신호로 IPD 출력을 제어 (ON / OFF)하므로, IPD 출력에 접속되는 후단 회로의 콘덴서 용량치에 따라서는, 기동 시의 돌입전류로 과전류 보호의 검출 및 복귀를 반복하게 되어 제어 불능 상태가 될 가능성이 있었다.

반면에, 「BV2Hx045EFU-C」는 독자적인 과전류 보호 기능을 통해, 단독으로 돌입전류와 정상 전류의 과전류로부터 시스템을 보호할 수 있으므로, 안정적으로 시스템을 구동시킬 수 있어, 한층 더 고신뢰성의 시스템 구축에 기여한다. 또한, 과전류 등의 이상 발생 시에는 마이컴에 대해 에러 신호를 발신할 수 있으므로, 시스템의 기능 안전 구축에도 기여할 수 있다.




2. 다양한 시스템의 ECU 보호 가능

돌입전류의 보호 시간과 정상 전류의 이상 전류 설정치를, 외장 콘덴서와 저항기의 정수를 변경함으로써 자유롭게 조정할 수 있으므로, 다양한 시스템에 사용 가능하다.

3. 대폭적인 부품수 삭감 가능

독자적인 과전류 보호 기능을 통해, 단독으로 과전류로부터 시스템을 보호할 수 있습니다. 이에 따라, 일반품 솔루션 대비, 최대 7개의 부품수를 삭감할 수 있으며, 70%의 실장 면적 삭감이 가능하다.



＜어플리케이션 예＞
■엔진 제어 유닛  ■트랜스미션 제어 유닛  ■아이들링 스톱 제어 유닛 ■자동차 램프  ■유압 서스펜션 제어 유닛 ■앤티록 브레이크 시스템 (ABS) 등에 탑재되는 자동차 전장 시스템의 ECU 보호에 최적입니다. 또한, 전환 음이 발생하지 않는 반도체 스위치로서, 릴레이 (회로의 스위칭) 용도에도 폭넓게 사용 가능하다.