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고신뢰성 전원 시스템 용으로 향상된 보호와 안전성 기능을 제공하는 IC 제품들

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글/Steve Munns, Mil-Aero Marketing Manager, Analog Devices’ Power by Linear Group

고신뢰성 시스템을 설계하기 위해서는 결함을 견딜 수 있는 설계 기법을 적용하고 예상되는 환경 조건과 규격 요건을 충족하는 적합한 부품들을 선택해야 한다. 이 글에서는 고신뢰성 전원장치를 구현하기 위해서 중복성, 회로 보호, 원격 시스템 관리 기능을 포함하는 반도체 솔루션에 대해서 살펴본다. 반도체 기술의 발전과 새로운 안전성 기능의 도입으로 디자인을 간소화하고 신뢰성을 향상시킬 수 있게 되었다는 것을 설명한다.

고신뢰성 전원장치의 요구사항
이상적인 고신뢰성 시스템은 단 하나의 결함이라도 방지하도록 설계되어야 한다. 결함이 발생되었을 때는 결함을 차단하고 조금의 성능 저하를 감수하고서라도 동작을 계속하도록 해야 한다. 결함을 차단해서 하위 또는 상위 장치들로 전달되지 않도록 해야 한다.

그러기 위해서는 부하를 동적으로 공유하거나 또는 한 쪽이 결함이 발생되었을 때 다른 쪽이 대체하는 형태로 중복성을 구축해야 한다. 그러려면 결함을 검출하고 조치를 취하기 위해서 추가적인 회로를 필요로 하므로 전체적인 복잡성과 비용을 증가시킨다. 또 어떤 시스템들의 경우에는 병렬적 회로를 상이한 것을 사용해서 다양성을 높이고 동일한 결함 메커니즘으로 인한 위험성을 피할 수 있다. 항공기 비행 제어 시스템이 그런 예이다.

시스템 복잡성이 높아지면 전원장치로의 부담이 가중된다. 그러므로 높은 변환 효율과 우수한 열 관리가 요구된다. IC의 접합부 온도가 10℃ 높아질 때마다 IC의 수명은 절반으로 줄어든다. 이 글에서 설명하듯이, 풍부한 기능을 통합한 최신의 전원 IC와 전용적인 전원 관리 기능들을 사용함으로써 IC와 주변 시스템에 대한 보호를 향상시킬 수 있다....(중략)