TI, 1.5W 절연 DC/DC 바이어스 공급모듈 출시
[테크월드뉴스=서유덕 기자] 전기차의 주행거리를 늘리기 위한 고민은 곧 차량의 최대 효율을 찾는 것과 같다. 일반적으로 배터리를 개선하는 것, 차량 무게와 저항을 줄이는 것의 두 가지가 차량 효율을 높이는 방법이다. 단 배터리 용량을 늘릴수록 배터리 팩의 부피와 무게도 증가하므로, 무조건 배터리 크기를 키우는 것만으로 주행거리를 늘리겠다는 발상은 비효율적이다.
차체 효율을 높이기 위해, 설계자들은 같은 성능·신뢰도를 갖는 제품이라면 더 작고 가벼운 부품을 요구한다. 특히, 소비자들이 더 멀리 가는 전기차를 찾는 만큼, 설계자들은 차량에서 가장 무거운 부품 중 하나인 파워트레인의 무게를 줄일 수 있는 방법을 찾고 있다. 많은 기업들도 이 같은 노력에 호응하고 있으며, 텍사스 인스트루먼트(TI)도 지난 6월 C2000 실시간 MCU 시리즈, 차량용 GaN, 온도 센서 등 파워트레인 통합 솔루션을 발표하며 시장의 요구에 대응하고 있다.
파워트레인의 무게를 줄이기 위해, 절연 게이트 드라이버는 각각의 바이어스 공급 장치를 갖춘 분산형 전원 아키텍처로 전환되는 추세다. 이 아키텍처는 시스템이 단일 장애점(SPOF)에 대응하는 방식을 개선함으로써 어느 한 바이어스 공급장치에 결함이 발생하더라도 다른 바이어스 전원들은 계속해서 작동하고, 차량이 계속 안전하게 주행 가능하도록 돕는다.
TI가 9월 30일 발표한 초소형 고신뢰 1.5W 절연 DC/DC 바이어스 공급 모듈 ‘UCC14240-Q1’은 분산형 전원 아키텍처를 지원하는 바이어스 전원 모듈로, 주행거리를 늘림과 동시에 안전한 주행 환경을 구현하는 데 기여한다. 패키지 크기는 12.8×10.3×3.55㎟로 기존 제품보다 높이(11→3.5㎜)와 부품 수(26→10개)가 줄어 50%까지 작아졌으며, 특히 높이가 낮아 모듈을 PCB 양쪽에 배치할 수 있다. 그러면서도 기존 바이어스 공급의 두 배인 60% 효율을 달성해 전력 밀도를 두 배 높이고 차량 주행 거리를 연장한다. 또한 105℃에서 1.5W 이상을 제공할 수 있으므로, 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT), 실리콘 카바이드(SiC), 질화갈륨(GaN) 스위치를 높은 주파수로 구동할 수 있다.
공통모드 과도응답 내성(CMTI)은 150V/㎱이며, TI의 통합 트랜스포머 기술을 적용해 고속 스위칭을 통해 발생되는 전자파 간섭(EMI)을 완화한다. 뿐만 아니라 소프트 스위치, 스프레드 스펙트럼 모듈레이션, 실딩(shielding), 낮은 기생 특성을 갖춰 국제무선장애특별위원회(CISPR) 25/32의 전자기 호환성 요건을 준수한다. 아울러, 폐쇄 루프 제어 기능으로 -40~150℃의 온도 범위에서도 ±1.0% 정확도를 유지한다.
이날 온라인 기자간담회에서 제품 공개 발표를 맡은 라이언 매넉(Ryan Manack) TI 오토모티브 시스템 부문 이사는 “개발 과정에서 전 세계 완성차(OEM) 및 1차 업체(Tier1)와 함께 샘플링을 진행했고, 이 과정에서 고객사들의 반응이 긍정적이었다”며 “향후 몇 개월 동안 양산할 계획”이라고 언급했다.
그래도 삭제하시겠습니까?