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전기자동차로 전환을 위한 여정이 가속화되고 있다. JP 모건의 자료에 따르면, 현재 560만대에 이르는 전기차 규모는 2025년에 전체 자동차 판매 대수의 30%를 차지할 것으로 전망되고 있다. 하지만 전기차로의 여정에 있어 비용 및 주행거리는 여전히 소비자들의 구매 결정의 가장 큰 장애물이다.

따라서 차량 설계 엔지니어들은 효율성과 신뢰성을 높이면서 전기차의 무게를 줄이는데 주력하고 있다. 전기차의 주행 거리를 늘릴 수 있는 더 작고 신뢰할 수 있는 시스템을 구현하기 위해 모든 절연 게이트 드라이버가 각각의 바이어스 공급 장치를 갖춘 분산형 전원 아키텍처로 전환되고 있다. 이러한 아키텍처는 시스템이 단일 장애점(SPOF)에 대응하는 방식을 개선함으로써 어느 한 바이어스 공급장치에 결함이 발생하더라도 다른 바이어스 전원들은 계속해서 동작하고, 자동차를 계속해서 안전하게 주행할 수 있도록 돕는다.

TI는 최신 통합 트랜스포머 기술을 바탕으로 이러한 시장의 요구에 완벽하게 부합하는 새로운 1.5W 절연 DC/DC 바이어스 서플라이 모듈인 UCC14240-Q1을 출시했다. 이 제품은 분산형 아키텍처로 변화하는 자동차 시장의 요건에 부합하는 가장 작고, 정확도가 가장 우수한 디바이스이다.

UCC14240-Q1은 크기와 효율상의 이점을 제공하고 전력 밀도와 시스템 효율성을 높여 전기차의 주행 거리를 늘릴 수 있다. 또한 3.5mm의 높이와 작은 크기의 풋프린트를 통해 전원 솔루션 부피를 50%까지 줄여 절반 크기에 더 높은 전력을 제공할 수 있다. 높이가 낮으므로 엔지니어가 모듈을 PCB의 상하단에 배치할 수 있는 유연성을 제공한다.

이 듀얼 출력 전원 모듈은 기존 바이어스 공급의 두 배인 60% 효율을 달성해 전력 밀도는 두 배로 높이고 차량 주행 거리를 연장할 수 있다. 또한 105℃의 온도에서 1.5W 이상을 제공할 수 있으므로 UCC14240-Q1을 통해 엔지니어는 IGBT, SiC, GaN 스위치를 높은 주파수로 구동할 수 있다.

UCC14240-Q1은 3.5pF 일차-대-이차 커패시턴스로 TI 고유의 통합 트랜스포머 기술을 적용해서 고속 스위칭을 통해 발생되는 EMI를 완화하고 150V/ns 이상의 공통모드 과도응답 내성(CMTI: common-mode transient immunity) 성능을 쉽게 달성한다.

뿐만 아니라, UCC14240-Q1은 소프트 스위치, 스프레드 스펙트럼 모듈레이션, 쉴딩, 낮은 기생과 같은 특성을 가지고 있어, 설계자가 CISPR 25 및 CISPR 32의 전자기 호환성 요건을 훨씬 수월하게 달성하고, 출시 기간을 단축할 수 있도록 한다.

UCC14240-Q1은 폐쇄 루프 제어 기능을 포함해 -40℃~150℃ 온도 범위에서 ±1.0% 정확도를 유지한다. 이 디바이스의 엄격한 허용오차는 크기가 더 작은 전원 스위치를 사용하면서도 과전류 보호 기능은 더 향상시켜 준다. 뿐만 아니라 결함 모니터링, 과전류 보호, 과전력 보호, 과열 보호 같은 다양한 보호 기능을 제공한다. UCC14240-Q1은 외부기관에서 인증한 3kVrms 절연 성능을 제공하며, 초저중량과 3.5mm 높이로 업계 최고의 진동 내성을 지원한다.