[ROHM 제공] 로옴(ROHM)이 자동차의 파워 트레인 및 엔진 컨트롤 유닛 등 가혹한 환경에서 차량용 센서를 채용하는 자동차 전장 시스템용을 개발했다. 압도적인 EMI 내량*1 (이하, 노이즈 내량)을 실현한 그라운드센스 콤퍼레이터*2 ‘BA8290xYxxx-C 시리즈’가 그것이다.

그라운드센스 콤퍼레이터*2 ‘BA8290xYxxx-C 시리즈’ [사진=로옴]

노이즈 악화 해소하는 고EMI 콤퍼레이터

최근, 전기자동차와 첨단 운전 지원 시스템에 탑재되는 자동차 전장 시스템에서는 전자화와 고밀도화가 진행되고 있다. 그러다보니 노이즈 환경이 더욱 악화되는 상황. 로옴은 “일반적으로 자동차 개발 시, 노이즈 평가는 기판이나 시스템에서 개별적으로 실시하기가 어려워, 조립 후에 실시하는 경우가 많은데 평가 결과 NG가 나면 대규모 수정이 필요했다”며, 이번 콤포레이터를 개발한 배경을 설명했다. 따라서 로움은 시장의 강력한 요구에 대응하기 위해 2017년에 압도적인 노이즈 내량으로 노이즈 설계의 부하를 경감하는 OP Amp를 개발해 업계 최초로 높은 EMI 내량을 실현하고 있다.

‘BA8290xYxxx-C 시리즈’는 센서 출력 신호 등의 임계치 판정에 사용하는 콤퍼레이터다. 국제 규격 ISO11452-2의 노이즈 평가 시험에서, 모든 노이즈 주파수 대역에서의 출력전압 변동이 ±1% 이하라는 압도적인 노이즈 내량을 실현했다. 일반품의 경우, 노이즈의 영향으로 인해 출력전압 변동이 ±20% 이상 편차가 발생하므로, 오동작(High/Low 반전)을 일으킬 가능성이 있었다. 그러나 본 제품은 노이즈의 영향을 받지 않으므로, 기존에는 노이즈 대책으로서 다양한 필터를 사용했던 노이즈 설계의 부하를 경감함으로써, 시스템의 설계 공수 삭감 및 고신뢰화에 기여한다.

콤퍼레이터 노이즈 내성 평가 비교 [자료=로옴]

본 제품은 2019년 2월부터 샘플 출하를 시작했으며, 올해 10월부터 월 100만개의 생산 체제로 양산을 개시했다. 생산 거점은 전공정 로옴 와코, 후공정 ROHM Integrated Systems(태국)이다.

이엠아머 시리즈, 심플한 설계와 고신뢰화 이어간다

로옴은 “2017년에 개발한 높은 EMI 내량의 OP Amp*2 시리즈와 함께, 압도적인 노이즈 내량을 실현한 ‘이엠아머(EMARMOUR) 시리즈’로서 본 콤퍼레이터 시리즈를 제공한다”며, “향후 높은 노이즈 내량화 기술을 전원 IC 등에도 전개해 오토모티브 시스템의 한 차원 높은 심플한 설계와 고신뢰화에 기여해 나갈 것”이라고 밝혔다. 로옴사의 이엠아머 시리즈는 회로 설계 기술과 레이아웃 기술, 프로세스 기술을 융합해 개발한 제품이다. 로옴사는 ISO11452-2의 국제 노이즈 평가 시험에서 모든 노이즈 주파수 대역에서의 출력전압 변동이 ±3% 이하라는 노이즈 내량을 실현한 제품에만 이 브랜드를 부여하고 있다.

EMARMOUR 시리즈 [자료=로옴]

먼저 이엠아머는 압도적인 노이즈 내량으로 설계 공수를 삭감하는데 기여하고 있다. 모든 노이즈 주파수 대역에서, 그동안 콤퍼레이터는 출력전압 변동이 ±20% 이상 편차가 있어, 오동작 (High/Low가 반전)을 일으킬 가능성이 있었다. 반면에, 로옴이 개발한 ‘BA8290xYxxx-C 시리즈’는 압도적인 노이즈 내량으로 출력전압 변동 ±1% 이하를 실현해 오동작을 일으키지 않는다.

또한 이엠아머 시리즈는 앞도적인 노이즈 내량을 실현함에 따라 노이즈 대책용 부품 수를 삭감할 수 있다. 일반품의 경우 꼭 필요한 노이즈 대책 부품인 전원, 입력, 출력의 CR 필터 3개 등에 한해서 삭감이 가능하지만, 이엠아머 시리즈는 총 28개의 부품을 삭감할 수 있다.

아울러 BA8290xYxxx-C 시리즈는 전 세계에서 요구하고 있는 자동차기기 신뢰성 규격 ‘AEC-Q100’에 대응한다. 이뿐만 아니라 일반품 대비 소비전류(일반품 0.8mA 대비 0.6mA 실현) 및 오프셋 전압(일반품 ±7mV 대비 ±5mV 실현)에서도 우수하다. 표준적인 콤퍼레이터 단자 배치로 일반적인 면실장 패키지와 채널 수에 따라 라인업을 구비해, 노이즈가 우려되는 기존 제품을 손쉽게 대체해 사용할 수 있다.

[김관모 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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