CGD, ICeGaN 650 V GaN IC 이용한 800 VDC 다단계 인버터 데모 개발
2024-12-05 박종서 기자, paper@elec4.co.kr
IFPEN과 함께 개발, 30 kW/l의 초고 전력 밀도를 제공
Cambridge GaN Devices (CGD)와 프랑스의 주요 공공 연구 및 교육 기관인 IFP Energies nouvelles (IFPEN)는 CGD의 ICeGaN®650 V GaN IC를 이용한 800 VDC 다단계 인버터의 데모를 개발했다고 밝혔다.
이 데모는 30 kW/l의 초고 전력 밀도를 제공하며, 이는 더 비싼 최신 실리콘 카바이드(SiC) 장치보다 성능이 더 뛰어나다. 또한, 이 인버터는 ICeGaN 기술을 이용한 병렬 연결이 용이하며, 각 인버터 노드에는 25mΩ / 650V ICeGaN IC가 세 개씩 연결되어 총 36개의 장치가 병렬로 구성되어 있다.
CGD 최고 마케팅 책임자인 ANDREA BRICCONI는 “IFPEN과의 파트너십에서 나온 첫 번째 결과에 매우 흥분됩니다. 800 VDC는 EV 산업에서 점점 더 많이 채택되고 있는 800 V 버스를 지원합니다. 에너지 효율이 높은 ICeGaN 기반 솔루션을 통해 자동차 및 기타 고전압 인버터 애플리케이션을 해결함으로써 CGD의 주요 약속인 지속 가능성을 실현하고 있습니다”라고 말했다.
이 다단계 GaN 인버터는 전기 모터에 100 kW 이상의 피크 전력과 75 kW의 지속적인 전력을 공급할 수 있다.
또한 IFPEN이 제시한 ICeGaN 다단계 설계는 여러 가지 장점을 제공한다. 트랙션 인버터 효율이 개선되어 배터리 범위가 증가하고 충전 사이클이 줄어든다. 초기 범위를 유지하면서 배터리 비용을 절감할 수 있다.
GaN 트랜지스터는 실리콘 트랜지스터보다 훨씬 높은 주파수에서 작동할 수 있어, 특히 저유도 모터에서 철손을 줄인다. 3단계 토폴로지는 EMI를 최소화하고 시스템 신뢰성을 향상시킨다.
또한, 절연 금속화 기판과 알루미늄 코어를 사용하여 우수한 열 방출을 촉진, 최적의 작동 온도를 유지하고 시스템 및 관련 GaN 장치의 수명을 연장한다.
한편, IFPEN 프로그램 관리자인 GAETANO DE PAOLA는 “CGD의 ICeGaN IC를 사용한 이 인버터 레퍼런스를 구현하고, 다단계 솔루션과 같은 혁신적인 토폴로지를 결합한 후, IFPEN은 GaN이 고전압 트랙션 인버터의 성능과 비용 측면에서 혁신적인 기술임을 확신하게 되었습니다.”라고 말했다.
Cambridge GaN Devices (CGD)와 프랑스의 주요 공공 연구 및 교육 기관인 IFP Energies nouvelles (IFPEN)는 CGD의 ICeGaN®650 V GaN IC를 이용한 800 VDC 다단계 인버터의 데모를 개발했다고 밝혔다.
이 데모는 30 kW/l의 초고 전력 밀도를 제공하며, 이는 더 비싼 최신 실리콘 카바이드(SiC) 장치보다 성능이 더 뛰어나다. 또한, 이 인버터는 ICeGaN 기술을 이용한 병렬 연결이 용이하며, 각 인버터 노드에는 25mΩ / 650V ICeGaN IC가 세 개씩 연결되어 총 36개의 장치가 병렬로 구성되어 있다.
CGD 최고 마케팅 책임자인 ANDREA BRICCONI는 “IFPEN과의 파트너십에서 나온 첫 번째 결과에 매우 흥분됩니다. 800 VDC는 EV 산업에서 점점 더 많이 채택되고 있는 800 V 버스를 지원합니다. 에너지 효율이 높은 ICeGaN 기반 솔루션을 통해 자동차 및 기타 고전압 인버터 애플리케이션을 해결함으로써 CGD의 주요 약속인 지속 가능성을 실현하고 있습니다”라고 말했다.
이 다단계 GaN 인버터는 전기 모터에 100 kW 이상의 피크 전력과 75 kW의 지속적인 전력을 공급할 수 있다.
또한 IFPEN이 제시한 ICeGaN 다단계 설계는 여러 가지 장점을 제공한다. 트랙션 인버터 효율이 개선되어 배터리 범위가 증가하고 충전 사이클이 줄어든다. 초기 범위를 유지하면서 배터리 비용을 절감할 수 있다.
GaN 트랜지스터는 실리콘 트랜지스터보다 훨씬 높은 주파수에서 작동할 수 있어, 특히 저유도 모터에서 철손을 줄인다. 3단계 토폴로지는 EMI를 최소화하고 시스템 신뢰성을 향상시킨다.
또한, 절연 금속화 기판과 알루미늄 코어를 사용하여 우수한 열 방출을 촉진, 최적의 작동 온도를 유지하고 시스템 및 관련 GaN 장치의 수명을 연장한다.
한편, IFPEN 프로그램 관리자인 GAETANO DE PAOLA는 “CGD의 ICeGaN IC를 사용한 이 인버터 레퍼런스를 구현하고, 다단계 솔루션과 같은 혁신적인 토폴로지를 결합한 후, IFPEN은 GaN이 고전압 트랙션 인버터의 성능과 비용 측면에서 혁신적인 기술임을 확신하게 되었습니다.”라고 말했다.
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