KETI, 전력반도체용 구동회로 개발로 충전기기 소형화 성공

[테크월드=선연수 기자] 전자부품연구원(KETI)이 전력변환장치의 소형화와 고효율 설계를 지원하는 차세대 전력반도체 소자 고성능 구동기술을 개발했다.

KETI 김진홍 박사 연구팀이 개발한 차세대 전력반도체용(SiC/GaN계열) 구동회로는, 최대 수백 kHz의 높은 주파수에서도 스위칭할 수 있으며, 전력반도체의 오동작을 검출할 수 있는 회로를 내장해 전력변환장치의 고효율, 소형화 설계를 모두 지원한다. 고주파 구동을 고려해 구동회로의 부품과 전류 루프 설계를 최적화 하고, 상대적으로 오동작에 취약한 차세대 전력반도체 보호를 위해 별도의 검출회로를 추가함으로써 오류 검출시간을 줄였기 때문이다.

이번에 개발된 구동회로로 90% 내외였던 산업용 충전기기의 효율을 6% 향상시키고, 부피와 무게는 30% 줄였으며, 이외 전기차용 인버터, 저전압 충전기 등도 해외 주류제품 대비 30%이상 부피를 줄이는데 성공했다.

KETI 김진홍 박사는 “전력변환장치의 고효율, 소형화를 위해서는 차세대 전력반도체를 안정적으로 구동시킬 수 있는 회로가 필수”라며, “앞으로도 SiC와 GaN 소자 관련 구동기술을 축적해, 세계시장에서 국산 전력변환장치의 경쟁력 확보에 일조할 것”이라고 밝혔다.

이 기술은 산업통상자원부와 한국에너지기술평가원의 ‘에너지기술개발사업’으로 지원된 ‘ESS/EV용 모듈화가 가능한 SiC기반 고효율/고밀도 100kW급 배터리팩 시험기 개발’과제로 개발됐다.