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데이터센터의 프로세싱 시스템에서 공간 제약이 있는 전기차 시스템에 이르기까지 더 작은 풋프린트로 뛰어난 효율성과 열 성능을 갖춘 고밀도 전력 솔루션이 요구되고 있다. TI(Texas Instruments)는 더 작은 크기의 디바이스로 더 많은 전력을 달성하고 더 낮은 비용으로 최고의 전력 밀도를 제공할 수 있는 새로운 전력 변환 디바이스 포트폴리오를 공개했다.

TI의 새로운 고집적 100V GaN(Gallium Nitride) 전력 반도체는 열적으로 향상된 양면 냉각 패키지 기술을 사용하여 열 설계를 간소화하고 중전압 애플리케이션에서 1.5kW/in³ 이상의 최고 전력 밀도를 달성할 수 있다. 변압기가 통합된 TI의 새로운 1.5W 절연 DC/DC 모듈은 업계에서 가장 작고 전력 밀도가 높아 엔지니어가 차량용 및 산업용 시스템에서 절연 바이어스 전원 공급 디바이스 크기를 89% 이상 줄일 수 있다.

TI 코리아의 신주용 이사는 “전원공급장치의 중요한 설계 과제는 제한된 공간에서 더 많은 전력을 공급하는 것이다. 서버, 자동차, 통신 중계기 등 수많은 애플리케이션에서 크기는 작으면서도 이전보다 더 많은 전력을 필요로 함에 따라 작고 효율적인 솔루션으로 전력밀도를 높여야 한다.”고 말했다.

고집적 100V GaN 디바이스

새로 출시된 LMG2100R044 및 LMG3100R017은 중전압 애플리케이션의 전원공급장치 솔루션 크기를 40% 이상 축소하고, 실리콘 기반 솔루션에 비해 스위칭 전력 손실을 50% 줄이면서 낮은 출력 커패시턴스와 낮은 게이트 드라이브 손실을 통해 98% 이상의 시스템 효율을 달성한다. 

또한 100V GaN 포트폴리오는 TI의 열적으로 강화된 양면 냉각 패키지로 구현되어 디바이스 양쪽에서 더 효율적으로 열을 제거할 수 있어 타사의 통합 GaN 장치에 비해 향상된 열 저항을 제공한다.

1.5W 절연 DC/DC 모듈

TI의 새로운 1.5W 절연 DC/DC 모듈은 개별 솔루션 대비 8배 이상, 타사 모듈보다 3배 이상 높은 전력 밀도를 제공한다. 이 제품은 차량용 및 산업용 시스템을 위한 최고의 출력 파워와 절연 기능(3kV)을 4mm×5mm의 VSON(very thin small outline no-lead) 패키지로 구현했다. TI의 UCC33420-Q1 및 UCC33420은 더 적은 수의 부품과 간단한 필터 설계로 CISPR(Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques) 32 및 25와 같은 엄격한 전자파 간섭(EMI) 요구 사항을 쉽게 충족할 수 있다.

새로운 모듈은 TI의 차세대 통합 변압기 기술을 이용해 바이어스 전원공급장치 설계에서 외부 변압기를 제거할 수 있어 솔루션 크기를 89% 이상 축소하고, 높이를 최대 75%까지 줄이면서 개별 솔루션 대비 부품원가를 절반으로 줄일 수 있다.

이 소형 패키지의 첫 번째 차량 인증 솔루션을 통해 엔지니어는 배터리 관리 시스템과 같은 전기차 시스템용 바이어스 공급 솔루션의 설치 공간, 무게, 높이를 줄일 수 있다. 공간 제약이 있는 데이터 센터의 산업용 전력 공급을 위해 설계자는 이 새로운 모듈을 사용하여 인쇄 회로 기판 면적을 최소화할 수 있다.