고전압 반도체 솔루션의 선두주자인 텍사스 인스트루먼트(TI)가 엔지니어들이 보다 효율적인 트랙션 인버터를 설계하고 전기차의 주행거리를 극대화할 수 있도록 고도로 통합되고 기능 안전 표준을 준수하는 절연 게이트 드라이버를 선보였다. 새로운UCC5880-Q1 강화 절연 게이트 드라이버는 전기차 파워트레인 엔지니어들이 시스템 설계의 복잡성과 비용은 절감하면서도 전력 밀도를 높이고 안전과 성능에 대한 목표를 달성할 수 있도록 다양한 기능을 제공한다. 전기차의 인기가 높아짐에 따라 트랙션 인버터 시스템 반도체의 혁신은 전기차 보급을 앞당기는 데 도움을 주고 있다. 차량 제조업체는 실시간 가변 게이트 드라이브 강도, SPI(직렬 주변기기 인터페이스), 첨단 SiC 모니터링 및 보호 그리고 기능 안전에 대한 통합 진단을 제공하는 UCC5880-Q1을 통해 더 안전하고, 효율적이며, 신뢰할 수 있는 SiC와 IGBT(절연 게이트 양극 트랜지스터) 트랙션 인버터를 설계할 수 있다. 웬지아 리우 (Wenjia Liu) TI 고출력 드라이버 제품 라인 매니저는 "트랙션 인버터와 같은 고전압 애플리케이션 설계 엔지니어는 작은 공간에서 시스템의 효율성과 신뢰성을 최적화해야 하는 과제에 직면하게 된다"며, "이번에 출시되는 새로운 절연 게이트 드라이버를 사용하면 엔지니어들은 주행거리를 극대화하는 것은 물론 안전 기능을 통합함으로써 외부 부품과 설계의 복잡성을 줄일 수 있다. 이 제품은 UCC14141-Q1 절연 바이어스 공급 모듈과 같은 다른 고전압 전력 변환 제품과 쉽게 조합하여 전력 밀도를 높이고 엔지니어들이 트랙션 인버터의 성능을 최고 수준으로 끌어올릴 수 있도록 지원한다"고 말했다. 설계의 복잡성과 비용은 줄이고 전기차의 주행 범위 극대화 효율성 향상은 1회 충전할 때마다 주행거리를 개선하는 데 직접적인 영향을 미치기 때문에, 전기차에서 신뢰도와 전력 성능에 대한 필요성이 점점 더 증가하고 있다. 하지만 트랙션 인버터의 대부분이 이미 90% 이상의 효율로 작동하고 있다는 점을 고려할 때, 효율성을 현 수준에서 더 높이는 것은 쉽지 않다. 게이트 구동 강도를 실시간으로 20A에서 5A 사이의 단계에서 변경함으로써 설계자는 UCC5880-Q1 게이트 드라이버로 SiC 스위칭 전력 손실을 최소화하여 시스템 효율성을 최대 2%까지 개선할 수 있다. 이와 함께, 배터리 1회 충전당 최대 7마일(약 11km) 이상의 전기차 주행 거리를 확보할 수 있다. 이는 일주일에 3회 충전하는 전기차 기준으로 연간 1,000마일(약 1,600km) 이상의 추가 주행거리를 확보할 수 있다는 것을 의미한다. 또한 UCC5880-Q1의 SPI 프로그래밍 기능과 통합 모니터링 및 보호 기능은 설계의 복잡성은 물론 외부 부품 비용을 절감할 수 있다. 엔지니어는 SiC 전기차 트랙션 인버터 레퍼런스 디자인을 사용하여 부품 수를 줄이고 효율적인 트랙션 인버터 시스템을 신속하게 시제품화 할 수 있다. 맞춤형이 가능하고 테스트 설계를 마친 레퍼런스 디자인은 UCC5880-Q1, 바이어스 공급 전원 모듈, 실시간 제어 MCU 및 고정밀 감지 기능을 포함한다. 구매 정보 차량 기능 안전 ISO26262 표준을 준수하는 UCC5880-Q1의 시제품 버전은 현재 TI.com에서만 10.5-mm x 7.5-mm 32-핀 SSOP(shrink small-outline package)로 구매할 수 있다. 1,000개 단위로 5.90달러부터 구매 가능하며, 새로운 UCC5880-Q1 평가 모듈은 249달러에 구매할 수 있다. TI.com은 다양한 결제 및 배송 옵션을 제공한다.
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바이코, 차량 전동화 및 48V 적용 가속화의 새로운 방안 제시
고성능 전력 모듈러 부품 선도기업인 바이코(Vicor)가 5월 23일부터 25일 까지 제주에서 개최 중인 제11회 국제 전력전자 학술대회(ICPE: International Conference on Power Electronics) - ECCE 아시아에서 전동화 과제 해결을 위한 두 가지 혁신적 접근 방식을 공개했다. 바이코의 검증된 솔루션은 고밀도 전력 모듈, 그리고 전력 손실을 최대 50% 저감하는 48V 전력 아키텍처를 기반으로 한다. 바이코는 이번 행사에서 성능 향상, 패키징 공간 확보 및 무게 감소, 설계 유연성 및 확장성을 제공하는 혁신 솔루션을 발표했다. 수십 년에 걸쳐 48V 전력 시스템 설계 분야를 선도해 온 바이코는 48V 버스 기술을 적용하고 자사 토폴로지와 아키텍처를 활용했을 때의 이점을
TI, 고밀도 전원 공급 장치 설계를 지원하는 독립식 능동 EMI 필터 IC 개발
텍사스 인스트루먼트(TI)가 더 작고 가벼운 EMI 필터를 통해 더 낮은 시스템 비용으로 EMI 규정 표준을 충족하고 시스템 기능을 개선할 수 있는 업계 최초의 독립식 능동 EMI(전자기 간섭) 필터 IC를 선보였다. EMI 완화는 전자 시스템의 밀도가 높아지고 상호 연결성이 높아지면서 시스템을 설계하는 과정에서 중요한 고려 사항이 되었다. TI의 R&D 연구소인 킬비 랩(Kilby Labs)가 혁신적인 개발을 통해 선보이는 새로운 독립식 능동 EMI 필터 IC 포트폴리오는 100kHz~3MHz의 주파수와 단상 및 3상 AC 전력 시스템에서 공통 모드 EMI를 최대 30dB까지 감지하고 취소할 수 있다. 이 기능을 통해 엔지니어는 크기를 순수 패시브 필터 솔루션 대비 50% 줄이면서 엄격한 EMI 요구 사항을 충족할 수 있다. 카르스텐 오피츠(Carsten Oppitz) TI 스위칭 레귤레이터 부문 총괄 매니저는 "TI는 성능은 더 뛰어나고 비용은 효율적인 시스템에 대한 고객의 니즈를 충족하기 위해 지속적인 전력 혁신을 통해 EMI 설계 과제를 해결하기 위해 노력하고 있다”며, "TI의 새로운 독립식 능동 EMI 필터 IC 포트폴리오는 엔지니어들이 설계 과제를 해결하고 차량용, 기업용, 항공 우주용, 산업용 애플리케이션의 성능과 전력 밀도를 극대화하는 데 도움을 줄 것"이라고 말했다. 시스템 크기, 무게 및 비용을 대폭 절감하고 신뢰도 향상 고밀도 스위칭 레귤레이터를 설계할 때, 주요 과제 중 하나는 EMI 입력 필터를 작고 효율적으로 구현하는 것이다. 이번에 선보인 능동 EMI 필터 IC는 용량 증폭을 통해 엔지니어가 공통 모드 초크의 인덕턴스 값을 최대 80% 줄일 수 있어서 비용 효율적으로 신뢰성을 향상시키고 높은 전력 밀도를 달성할 수 있다. 새로운 능동 EMI 필터 IC 제품군은 단일 및 3상 상업용 애플리케이션을 위한 TPSF12C1 및 TPSF12C3과 차량용 애플리케이션을 위한 TPSF12C1-Q1 및 TPSF12C3-Q1로 구성되어 있다. 이러한 디바이스는 전원 공급 장치 EMI 필터에서 생성되는 열을 효율적으로 줄일 수 있으며, 필터 커패시터 수명을 늘리고 시스템 신뢰성을 높일 수 있다. 새로운 능동 EMI 필터 IC는 감지, 필터링, 게인(gain) 및 인젝션(injection) 단계가 통합되어 있다. SOT-23 14핀 패키지로 제공되는 IC는 보상 및 보호 회로를 통합하여 구현 시의 복잡성을 줄이고 외부 부품 수량을 최소화한다. 공통 모드 배출을 완화하여 엄격한 EMI 표준 충족 국제무선장애특별위원회(CISPR, Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques) 표준은 전기 및 전자 디바이스에서 EMI를 제한하기 위한 글로벌 기준이다. TPSF12C1, TPSF12C3, TPSF12C1-Q1, TPSF12C3-Q1은 넓은 범위의 AC/DC 전원 공급 장치, 온보드 충전기, 서버, UPS 및 공통 모드 잡음이 만연한 기타 유사한 시스템에서 EMI를 감지하고, 처리하고, 줄이는 데 도움을 준다. 따라서 엔지니어는 EMI 설계 과제를 해결하고 CISPR 11, CISPR 32, CISPR 25 EMI 요구 사항을 충족할 수 있다. TI의 능동 EMI 필터 IC는 IEC 61000-4-5 서지 내성(surge immunity) 요구 사항을 충족하여 TVS(transient voltage suppression, 과도 전압 억제) 다이오드 같은 외부 보호를 위한 부품의 필요성을 최소화한다. 엔지니어들은 TI 시뮬레이션 모델용 PSpice® 및 퀵 스타트(quick-start) 계산기와 같은 지원 툴을 통해 시스템에 가장 적합한 부품을 쉽게 선택하고 구현할 수 있다. TI는 필터 크기와 비용을 축소하면서 설계의 성능, 신뢰성, 전력 밀도를 극대화할 수 있는 저 EMI 전력 혁신과 같은 성과를 통해 전력 기술을 더욱 발전시키기 위한 노력을 기울이고 있다. 구매 정보 TPSF12C1-Q1 및 TPSF12C3-Q1 의 시제품 버전은 4.2mm x 2mm
