IoT화를 위한 로옴의 센싱 솔루션

[테크월드=박진희 기자] 로옴세미컨덕터코리아(ROHM Semiconductor Korea)는 3월 8일 쉐라톤 서울 디큐브시티 호텔에서 열린 기자간담회를 통해 IIoT를 위한 로옴의 최신 센싱 솔루션을 소개하고, 전력 손실이 전혀 없는 소형 비접촉 전류 센서 제품을 발표했다.

전 세계적으로 에너지 절약 • 안전 의식이 고조되고, 환경 규제도 늘고 있다. 이를 대비해 대전력을 취급하는 데이터 센터의 서버와 태양광 발전 시스템 등에서 전력의 가시화, 안전 대책이 필요하다. 기존의 홀 소자를 채용한 전류 센서의 경우, 소비전류가 많고 감도도 낮아 전류 센서 내에 배선을 연결해야 하는 등, 소형 사이즈와 저손실, 신뢰성을 모두 만족하는 전류 센서가 없다는 점이 과제였다.

이에 로옴은 대전력을 취급하는 데이터 센터의 서버, 태양광 발전 시스템, 배터리 구동의 드론 등 전류로 동작 상황을 검출하는 다양한 산업기기와 민생기기용으로 비접촉 검출 • 전력 손실 Zero(발열 없음) • 초소형을 동시에 실현한 ‘BM14270MUV-LB’를 개발했다.

‘BM14270MUV-LB’는 업무 제휴중인 아이치 제강(Aichi Steel)의 MI(Magneto Impedance)소자 개발 기술과 로옴의 반도체 생산 기술과 센서 제어 기술을 융합해 개발한 신제품이다.

홀 소자 채용의 기존 제품은 전류 센서 내에 전류 라인을 배선하지 않으면 전류 검출이 어렵고, 이 때 전류의 손실과 발열이 발생한다. 만일 전류 센서가 파괴된 경우에는 시스템 전체가 동작을 멈출 가능성이 있다. 반면, BM14270MUV-LB는 MI 소자의 고감도 성능에 의해 비접촉 전류 검출이 가능하므로, 고전압을 사용하는 어플리케이션에서도 불필요한 전류의 손실과 발열이 일절 발생시키지 않아, 절연의 필요가 없다.

기존 제품은 홀 소자의 소비전류 그 자체가 크므로, 전류 센서로서 제품화할 때 10mA 정도의 소비전류가 발생한다. 반면에, MI 소자를 사용하는 BM14270MUV-LB는 저소비전류 성능에 의해 초저소비전류 동작 0.07mA (5V 동작 시의 소비전력 0.35mW)를 실현, 기존 제품 대비 1/100의 소비전류를 달성했다. 또한, 기존의 6.0×4.9mm 사이즈를, 신제품은 3.5×3.5mm로 소형화함으로써, 배터리 구동 기기에도 적합하다.

기존 제품은 지자기 등의 외부 자계로 인해 측정 오차가 발생하므로, 이를 차단하기 위해 자성체의 쉴드를 배치할 필요가 있었다. 반면, 신제품은 기판의 왕복 배선에 제품을 실장함으로써, 노이즈가 되는 외부 자계를 캔슬할 수 있는 기능을 탑재했다. 본래 검출해야 하는 전류로부터의 자계만을 검출할 수 있어, 쉴드가 없어도 고정밀도의 측정을 실현할 수 있다.

또한, A/D 컨버터 내장의 디지털 출력으로 마이컴의 부담을 줄여, 더욱 손쉽게 전류를 모니터링할 수 있다. 대전력을 취급하는 산업기기에서 배터리 구동 소형 기기까지 모든 애플리케이션의 전류 검출을 높은 신뢰로 용이하게 실시할 수 있다.

본 제품은 2019년 2월부터 샘플 출하를 개시했으며, 2019년 7월부터 월 10만개의 생산 체제로 양산할 예정이다. 생산 거점은 전공정 로옴 아폴로 주식회사(후쿠오카), 후공정 ROHM Electronics Philippines(필리핀)이다.

이 날 기자간담회에 참석한 로옴세미컨덕터코리아 카와세 야스노리 사장은 “IoT 확대에 따라 민생기기 뿐만 아니라 자동차 센서 등 모든 애플리케이션에 센서와 무선기기가 탑재되고 있다. 그 중에서도 대전력으로 취급하는 산업기기 분야에서는 센서를 활용한 전력의 가시화와 안정 대책이 높은 성장률을 보일 것으로 예상된다. 로옴은 자동차 분야와 함께 산업기기에 주목하고 있다. 오늘 발표한 신제품은 앞으로 IoT로 변화하는 사회에 안정성과 효율성 면에서 기여할 수 있는 제품이라고 생각한다”고 전했다.