전력 반도체, 밀도·효율은 높이고 전력소모는 줄였다
전력 반도체, 밀도·효율은 높이고 전력소모는 줄였다
  • 김주연 기자
  • 승인 2020.07.03 20:29
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TI, 전력 경로 관리 기능을 통합한 'BQ25790' 및 'BQ25792' 출시
텍사스인스트루먼트(TI)는 전력 경로 관리 기능을 통합, 전력 밀도를 극대화하고 효율성을 최대 97%까지 구현한 'BQ25790' 및 'BQ25792'를 출시했다./TI

전력 반도체는 외부에서 전력을 공급받아 이를 변환해 다른 부품에 전력을 공급하는 일을 한다. 전력 반도체를 볼 때 가장 먼저 보는 건 효율성과 전력소모량이다. 상시 켜져있기 때문에 전력 반도체의 전력소모량이 높을수록 배터리 수명이 짧아지고, 변환 효율이 낮을수록 소모하는 전력량도 증가하기 때문이다. 절연과 전자파잡음(EMI) 특성도 좋아야한다.

텍사스인스트루먼트(TI, 지사장 박중서)는 전력 경로 관리 기능을 통합, 전력 밀도를 극대화하고 효율성을 최대 97%까지 구현한 'BQ25790' 및 'BQ25792'를 출시했다고 2일 밝혔다.

기본적으로 USB-Type C, USB 전력전송(PD)를 지원하지만, 다양한 전력 공급원을 지원하기 때문에 혈압 측정기나 저전력 지속적 기도 양압(CPAP) 등 휴대용 의료기기의 경우 별도 충전기없이 차량용 어댑터나 USB-PD 어댑터로 충전할 수 있다.

전력 밀도는 155㎽/1㎟로 경쟁사 대비 2배 이상 높고, 30W 기준 97% 효율을 자랑한다. 입력 전압 범위는 3.6V~24V로, 초대 5A의 충전 전류를 제공한다. 최대 배터리 셀 4개까지 충전할 수 있어 설계 유연성이 뛰어나다. 스위칭 금속산화물반도체 전계효과트랜지스터(MOSFET), 배터리 FET, 듀얼 입력 셀렉터를 통합해 무선, USB, 배럴 잭, 태양광 등 다양한 전력원(Power source)을 지원하며 별도 외부 부품을 사용할 필요가 없어 부품 비용(BoM)을 줄일 수 있다.

순방향 충전 및 역방향 충전(방전된 배터리에 강제로 전류를 흘리는 것)이 모두 가능한 온투고(OTG) 충전 방식을 지원한다. 

대기 전류는 1㎃ 미만으로 이중 절전 모드와 셧다운 기능으로 최대 10배 더 낮은 대기 전류를 제공할 수 있어 경쟁 제품보다 보관 수명이 5배 이상 길다. 배터리 FET 저항은 8㎽에 불과해 장시간 작동해야 하는 기기에 적합하다.

예를 들어 비디오 도어벨 기기는 보통 교류(AC) 전원을 사용하는데, 전원 공급이 차단돼 배터리 팩에서 전력을 공급받아야하는 상황에 놓여도 끊김 없이 바로 작동 가능하다. 

TI는 이와 함께 갈륨나이트라이드(GaN) 기반 고효율 DC·DC 컨버터 'UCC12050'도 내놨다. UCC12050은 EMI에 강하고 5kVrms의 강화 절연과 1.2kVrms의 작업 전압으로 시스템을 고전압 스파이크로부터 보호한다. 크기가 10.3x10.3x2.65㎜에 불과하며 같은 크기의 실리콘(Si) 기반 제품보다 효율성이 60% 높다. 


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