NXP반도체-히타치 ABB, 전기차용 SiC 기반 트랙션 인버터 개발에 맞손
NXP반도체-히타치 ABB, 전기차용 SiC 기반 트랙션 인버터 개발에 맞손
  • 김주연 기자
  • 승인 2020.10.23 17:32
  • 댓글 0
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NXP반도체의 HV 게이트 드라이버와 히타치 ABB의 SiC MOSFET 모듈
NXP반도체와 히타치(Hitachi) ABB 파워 그리드 사업 반도체 제품 그룹이 e-모빌리티에 실리콘카바이드(SiC)  도입을 가속화하기 위해 협업한다. 사진은 NXP반도체 로고./NXP반도체

NXP반도체와 히타치(Hitachi) ABB 파워 그리드 사업 반도체 제품 그룹이 e-모빌리티에 실리콘카바이드(SiC)  도입을 가속화하기 위해 협업한다고 23일 밝혔다. 

이 프로젝트는 NXP반도체의 고성능 절연 고압(HV) 게이트 드라이버 'GD3100'와 히타치 ABB의 로드팩(RoadPak) 차량용 SiC MOSFET 전력 모듈로 SiC MOSFET 기반 트랙션 인버터를 제공하는 것을 목표로 한다.

기존 실리콘 절연게이트양극성트랜지스터(IGBT)와 비교해 SiC 전력 장치는 전기차 제조사들에게 시스템의 범위와 전반적인 효율성을 높일 수 있는 기능을 제공한다. 일부 추정치에 따르면 최대 8%의 성능 개선이 가능할 것으로 예상된다. 

이러한 효율성 향상을 위해서는 최적화된 트랙션 인버터가 필요하며, 이는 개발 프로세스를 간소화하는 평가 보드 및 레퍼런스 솔루션과 같은 도구로 더 빨리 실현될 수 있다.

SiC MOSFET 전력 장치는 스위칭 속도가 빠르고 턴온 저항이 낮으며 열 방출을 감소시킨다. 트랙션 인버터의 크기와 비용을 줄이고 필요한 배터리 팩 용량을 낮추는 데 도움이 될 수 있다. 이 트랙션 인버터를 가능하게 하는 주요 요소 중 두 가지가 고성능 전력 모듈과 절연 게이트 드라이버다.

히타치 ABB의 고성능 차량용 전력 모듈은 뛰어난 열 방출, 낮은 유격 인덕턴스, 그리고 열악한 주행 환경을 견딜 수 있는 장기 내구성을 제공한다. 최적의 성능을 구현하기 위해 전력 모듈에는 빠르고 안정적인 스위칭과 고장 방지가 가능한 NXP의 GD3100 고전압 절연 게이트 드라이버가 적용된다.

로버트 리(Robert Li), NXP 드라이버 및 에너지 시스템 제품 라인 부사장 겸 총괄은 "히타치 ABB 파워 그리드와의 협업은 NXP의 GD3100에 포함된 기능, 특히 SiC MOSFET 구동 성능을 강조할 수 있는 계기가 됐다"며 "GD3100과 히타치 ABB 파워 그리드의 로드팩 SiC 모듈 조합을 통해 트랙션 인버터에 사용되는 SiC MOSFET의 평가부터 성능 최적화까지 걸리는 시간을 단축하는 것을 목표로 하는 강력한 솔루션을 제공하게 됐다"고 말했다.

히타치 ABB 파워 그리드의 반도체 제품 그룹은 회사의 기술력과 산업 및 운송 부문에서 쌓은 경험을 기반으로 e-모빌리티 애플리케이션용 고밀도 로드팩 차랑용 SiC 전력 모듈을 개발해 왔다. 로드팩 하프브리지 전력 모듈은 1200V SiC MOSFET, 통합 냉각 핀 휜(pin-fin) 및 낮은 인덕턴스 연결부 모두를 소형 폼팩터에 통합했다. 이는 전기버스와 전기승용차는 물론 고성능 포뮬러-E 레이싱카에도 적용 가능하다.



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