700V GaN 반도체 출시… 고전력 애플리케이션용 STPOWER 포트폴리오 확대
ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 전동화 애플리케이션을 지원하는 고전력 시스템의 효율과 전력 밀도를 높이기 위한 새로운 GaN(Gallium Nitride) 기반 전력 반도체를 공개했다.
업체 측에 따르면, STPOWER 포트폴리오에 추가된 700V PowerGaN 디바이스는 AI 서버의 급증하는 전력 소비 문제와 기존 실리콘 기술의 한계를 뛰어넘는 고성능 전력 변환 요구 등의 설계 과제를 해결할 수 있다.
새로운 PowerGaN 디바이스는 고전압 전원공급장치의 효율과 전력 밀도를 향상시키도록 설계됐다. 700V 동작 정격 기반으로 안정적인 고전력 동작과 고주파 토폴로지 구현을 지원하며, 낮은 전도 손실과 높은 동작 주파수 환경에서의 낮은 스위칭 손실, 제로 역회복 전하(zero reverse recovery charge) 등의 특성을 제공한다.
이를 통해 시스템 크기와 무게를 줄이고 동작 온도를 낮출 수 있으며, 로보틱스·산업용 전원공급장치·스마트그리드 컨버터 등 고전력 애플리케이션에서 높은 효율을 구현할 수 있다고 업체 측은 설명했다.
ST 전력 및 디스크리트 서브 그룹 수석 부사장 마리오 알레오(Mario Aleo)는 “새로운 700V 디바이스를 통해 PowerGaN 포트폴리오를 중전력 및 고전력 애플리케이션까지 확대할 수 있게 됐다”며, “AI 서버, 휴머노이드 로보틱스, 산업용 전력 시스템, 가전제품 등 차세대 전력 애플리케이션 시장 대응을 위해 GaN 기술 개발을 지속 강화할 계획”이라고 밝혔다.
이번에 출시된 700V PowerGaN 시리즈는 6A29A 연속 전류 정격과 53mΩ270mΩ 수준의 RDS(on)을 제공하는 7종의 GaN 인핸스먼트 모드 트랜지스터(HEMT)로 구성된다. 또한 초저 내부 커패시턴스와 낮은 게이트 전하 특성을 기반으로 Qg x RDS(on) 성능 지수(FoM)에서 기존 실리콘 디바이스 대비 높은 성능을 제공한다고 ST는 설명했다.
ST는 해당 제품이 기존 MOSFET 기반 전력 변환 회로를 손쉽게 대체할 수 있으며, 고주파 토폴로지 구현을 통해 자성 부품과 수동 소자의 크기를 줄이고 전력 밀도를 향상시킬 수 있다고 밝혔다.
패키지는 시장에서 검증된 DPAK, TO-LL, PowerFLAT 표면실장 패키지로 제공되며, 주요 전자설계자동화(EDA) 라이브러리와 툴체인도 폭넓게 지원한다. 특히 TO-LL 및 PowerFLAT 기반 제품은 게이트 제어 회로를 메인 전력 경로에서 분리하는 켈빈(Kelvin) 소스 연결 방식을 적용해 노이즈 내성을 높이고 게이트 드라이버를 보호하도록 설계됐다고 업체 측은 전했다.
새롭게 출시된 제품은 다음과 같다.
* SGT350R70GTK(6A, 270mΩ): 3핀 DPAK 패키지
* SGT070R70HTO(26A, 53mΩ): 리드리스 TO-LL 패키지
* SGT080R70ILB(29A, 60mΩ)
* SGT105R70ILB(21.7A, 80mΩ)
* SGT140R70ILB(17A, 106mΩ)
* SGT190R70ILB(11.5A, 138mΩ)
* SGT240R70ILB(10A, 165mΩ)
ST는 이번 제품군이 AI 서버, 산업용 전력 시스템, 스마트그리드, 로보틱스 등 차세대 고전력 애플리케이션의 전력 효율 향상과 소형화 요구에 대응할 것으로 기대하고 있다고 밝혔다.
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