3상 산업 시스템, 전원 장치, 차량 컨버터 등의 성능 배가
8kW의 출력수준 도달 가능, 효율성 99% 이상 높은 상태 유지

트랜스폼(Transphorm Inc.)이 두 번째 3세대 900V FET ‘TP90H050WS’를 25일 출시하며 900V GaN 제품군을 보강했다.

3상 산업 시스템 및 고전압 자동차 전자장치가 트랜스폼의 900V GaN 제품군을 활용하면 GaN의 속도, 효율성, 출력 밀도를 레버리지할 수 있다. 또한 새로운 FET 플랫폼은 업계 최초로 JEDEC·AEC-Q101 인증을 획득한 전작 650V FET을 기반으로 했기 때문에 뛰어난 품질과 신뢰성을 갖춘 시스템 설계가 가능하다.

TP90H050WS는 온저항이 50mOhm, 순간 정격이 1000V이며 TO-247 표준형 패키지로 구성되어 있다. 일반적인 하프 브리지(half bridge)에서 8kW의 출력수준에 도달할 수 있으며 효율성은 99% 이상 높은 상태를 유지한다.

‘공명 스위칭 토폴로지(resonant switching topologies, Ron*Qoss)’와 ‘하드 스위칭 브리지 토폴로지(hard switching bridge topologies, Ron*Qrr)’가 일반적인 초접합(Superjunction) 기술보다 2~5배가량 적기 때문에 스위칭 손실을 크게 줄일 수 있다는 점도 강점이다.

JEDEC 인증 버전은 2020년 1분기에 출시될 예정이다. 고객들은 금일부터 900V GaN 전력시스템을 설계할 수 있다.

트랜스폼의 첫 900V 디바이스인 TP90H180PS는 JEDEC 인증을 확보한 제품으로 온저항 170mOhm에 TO-220 패키지로 구성되어 있으며 99%의 최고효율을 자랑하며 3.5kW 단상 인버터에 적합하다.

새로운 고전압 애플리케이션에서 GaN의 가능성 확립

프리밋 파리흐(Primit Parikh) 트랜스폼 공동설립자 겸 최고운영책임자는 “트랜스폼의 최신 900V GaN FET는 업계 최초로 1kV에 도달하며 상업용 GaN 파워 트랜지스터의 이정표를 제시한 제품으로 고전압 노드에서 GaN이 실용적 선택이 될 수 있는 길을 열었다”며 “트랜스폼은 GaN이 시장에 빠르게 도입될 수 있도록 미국 첨단에너지연구사업사무국(ARPA-E)에서 자금 지원을 받아 초기 리스크를 줄이고 파워아메리카(Power America)로부터 조기에 제품 인증을 확보하는 등 민관 파트너십을 성공리에 구축했다”고 말했다.

트랜스폼의 900V 플랫폼은 재생에너지, 자동차, 기타 산업용 애플리케이션 등 650V FET가 목표로 삼았던 시스템에 더 높은 브레이크다운 레벨을 제공한다. 900V FET는 DC-DC 컨버터·인버터에서 사용되는 하프브리지 배열과 브리지리스 토템폴(totem-pole) PFC(Power-Factor Correction)에 적용할 수 있도록 설계했다.

훨씬 높은 전압에서 토폴로지를 지원하는 능력에 힘입어 무정전 전원 장치, 높은 배터리 전압 노드에서 운용하는 차량 충전기/컨버터 등 다양한 3상 산업 애플리케이션을 트랜스폼의 목표 애플리케이션에 포괄할 수 있게 되었다.

트랜스폼의 900V FET 프로젝트에 자금을 지원한 파워아메리카의 사무차장 겸 최고기술책임자인 빅토르 벨리아디스(Victor Veliadis)는 “900V GaN 파워 디바이스는 현재의 GaN 반도체가 지원하지 않는 애플리케이션에 대한 접근 장벽을 제거한다“며 ”트랜스폼은 새로운 고객 기회를 창출함으로써 업계를 발전시키고 있다"고 말했다.