지능형 전력 및 센싱 기술 기업인 온세미는 업계 최고 수준의 성능으로 전도(conduction) 및 스위칭 손실을 최소화하는 새로운 초고효율 1200V 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(insulated-gate bipolar transistors, 이하 IGBT)를 개발했다고 21일 밝혔다.
해당 디바이스는 고속 스위칭 애플리케이션의 효율성을 향상시키기 위해 주로 태양광 인버터, 무정전 전원 공급 장치(UPS), 에너지 저장 장치 및 전기차(EV) 충전 전력 변환과 같은 에너지 인프라 애플리케이션에 사용될 예정이다.
새로운 1200V 트렌치 필드 스톱(Trench Field Stop) VII(이하 FS7) IGBT는 고전압(부스트 스테이지)에 대한 입력을 증가시키는 데 사용되며, 인버터는 높은 스위칭 주파수 에너지 인프라 애플리케이션에서 AC 출력을 제공한다.
FS7 디바이스의 스위칭 손실이 낮기 때문에 더 높은 스위칭 주파수를 가능하게 한다. 따라서 자성 부품의 크기를 줄이고 전력 밀도를 높이며 시스템 비용을 절감할 수 있다. 고전력 에너지 인프라 애플리케이션의 경우, FS7 디바이스의 양의 온도 계수를 통해 병렬 작동이 가능하다.
온세미 파워 솔루션 그룹의 선행개발 파워 디비전의 수석 부사장 겸 총괄인 아시프 자크와니는 "모든 높은 스위칭 주파수 에너지 인프라 애플리케이션에서는 효율성이 매우 중요하기 때문에, 새로운 범위의 IGBT에서 턴오프 스위칭 손실을 줄이고 최고의 스위칭 성능을 제공하는 데 중점을 뒀다"며 "업계 최고의 성능을 통해 설계자는 매우 까다로운 고전력 에너지 인프라 애플리케이션에서 가장 어려운 효율성 요구 사항을 충족할 수 있다"고 말했다.
FS7 디바이스에는 고속(S-시리즈) 및 중속(R-시리즈) 옵션이 포함된다. 모든 디바이스에는 낮은 VF, 조정된 스위칭 연성을 위한 최적화된 다이오드가 포함돼 있으며, 최대 175°C의 접합 온도(TJ)에서 작동할 수 있다.
FGY75T120SWD와 같은 S-시리즈 디바이스는 현재 시장에서 사용 가능한 1200V IGBT 중에서 최고의 스위칭 성능을 제공한다. 매우 견고한 IGBT 플랫폼은 정격값의 최대 7배에 이르는 전류로 테스트되어, 동급 최고의 래치업 내성을 제공한다.
R-시리즈는 전도 손실이 지배적인 모터 제어, 솔리드 스테이트 릴레이와 같은 중속 스위칭 애플리케이션에 최적화되어 있다. FGY100T120RWD는 100A에서 1.45V로 낮은 VCESAT를 보여주는데, 이는 이전 세대의 디바이스보다 0.4V 향상됐다.
FS7 디바이스는 TO247-3L, TO247-4L, Power TO247-3L을 비롯해 다양한 패키지 스타일과 베어 다이로 제공되어, 설계자에게 유연성과 설계 옵션을 제공한다.
헬로티 이창현 기자 |
