온세미컨덕터, 전기차 충전용 SiC MOSFET 모듈 솔루션 공개

온세미컨덕터는 오는 6월 14일부터 17일(현지시간)까지 온라인으로 개최되는 세계 최대 응용전력전자 행사인 APEC 2021서 1200V 풀 실리콘 카바이드(SiC) MOSFET 하프브리지 모듈을 발표하고, 도전적인 전기차 시장의 요구에 적합한 제품을 더욱 넓혀 나간다고 밝혔다.

전기차 판매량이 지속적으로 증가함에 따라, 운전자의 요구를 충족시킬 수 있는 인프라 구축에 대한 중요성이 높아졌다. 또한, 이를 통해 주행거리 불안 없이 신속하게 목적지까지 도착하도록 돕는 급속 충전소 네트워크에 대한 필요성이 커지고 있다. 전기차 관련 요구사항이 빠르게 변화함에 따라, 350kW 이상의 전력을 95%가 넘는 효율로 공급하는 것이 표준이 되고 있다. 충전기가 배치되는 다양한 환경과 위치를 고려할 때, 소형화, 견고성, 그리고 향상된 신뢰성 등이 설계자가 직면하게 되는 도전과제가 된다.

새로운 1200V M1 풀 SiC MOSFET 하프 브리지 모듈은 플라나(Planar) 기술을 기반으로 하고, 18-20V 범위의 드라이브 전압을 네거티브 게이트 전압으로 인가하여 간단하게 구동된다. 해당 제품은 트렌치 MOSFET에 비해서 더 큰 크기의 다이를 탑재하고 있으므로 열저항이 낮아 동일한 동작 온도에서 다이 온도를 더 낮출 수 있다.

2-팩 하프 브리지로 구성된 NXH010P120MNF는 F1 패키지를 사용하는 10밀리옴(mohm) 디바이스이며, NXH006P120MNF2는 F2 패키지의 6밀리옴 디바이스이다. 두 패키지 모두 프레스핏 핀이 있어 산업용 애플리케이션에 매우 적합하며, NTC 서미스터가 내장되어 있어 온도 모니터링이 보다 용이하다.

새로운 SiC MOSFET 모듈은 온세미컨덕터 전기차 충전 기술 생태계의 일부로, NCD5700x 시리즈와 같은 드라이버 솔루션과 함께 동작하도록 설계됐다. 최근 공개된 NCD57252 듀얼 채널 절연 IGBT/MOSFET 게이트 드라이버는 5kV의 갈바닉 절연 기능을 제공하며 듀얼 로우사이드, 듀얼 하이사이드 또는 하프브리지 동작을 위해 사용될 수 있다.

NCD57252는 소형 SOIC-16 와이드 바디 패키지로 제공되며, 로직 레벨 인풋(3.3V, 5V, 15V)을 입력으로 받을 수 있다. 일반적인 동작 지연(propagation delay) 시간이 60ns이므로 고전류 디바이스(밀러 플래토 전압에서 4.0A 소스 / 6.0A 싱크)로써 고속 동작이 필요한 곳에 적합하게 사용될 수 있다.

온세미컨덕터 SiC MOSFET은 새로운 모듈과 게이트 드라이버를 보완하여 다른 유사한 실리콘 디바이스에 비해 우수한 스위칭 성능과 열 기능을 제공할 수 있게 보완됐다. 이로 인해 효율성이 향상되고, 전력 밀도가 높아졌으며, 전자파 간섭(EMI)이 개선되고, 시스템 크기와 무게를 낮출 수 있게 되었다.

최근 발표된 650 V SiC MOSFET은 최첨단 웨이퍼 기술과 결합된 활성 셀 디자인을 채택해 RDS(on)x영역에 대한 동급 최고의 성능지수(FoM)을 구현한다. NVBG015N065SC1, NTBG015N065SC1, NVH4L015N065SC1, NTH4L015N065SC와 같은 디바이스 시리즈는 D2PAK7L / TO247 패키지 MOSFET 시장에서 가장 낮은 RDS(on)을 제공한다.

1200V와 900V N-채널 SiC MOSFET은 작은 칩 크기로 제공되어 기생 캐패시턴스와 게이트 차지(Qg – 200 nC 이하)를 줄여 전기차 충전기가 요구하는 높은 주파수로 작동 시 스위칭 손실을 줄여준다.

APEC 2021 기간 동안 온세미컨덕터는 산업용 애플리케이션을 위한 SiC 솔루션을 선보이고, 전기차의 오프 보드 충전 솔루션에 대한 세미나를 개최할 예정이다. APEC 2021은 공식 홈페이지에서 등록하여 관람할 수 있다.