NXP 반도체(NXP Semiconductors)는 전기차에 실리콘 카바이드(Silicon Carbide, SiC) 파워 반도체 모듈의 채택을 촉진하기 위해서 히타치 에너지(Hitachi Energy)와 협력한다고 22일 밝혔다.
이 프로젝트는 NXP의 고성능 GD3160 절연 HV 게이트 드라이버와 히타치 에너지의 로드팩(RoadPak) 자동차 SiC MOSFET 파워 모듈로 구성된 파워트레인 인버터를 위한 효율적이고 안정적이며 기능적으로 안전한 SiC MOSFET 기반 솔루션을 개발하는 데 목표를 두고 있다.
히타치 에너지의 고성능 자동차 전력반도체 모듈 로드팩은 우수한 방열, 저유도 인덕턴스(low stray inductances), 장기 내구성을 제공해 까다로운 자동차 환경을 견딜 수 있도록 지원하며, SiC MOSFET의 모든 기능과 장점을 활용할 수 있다. 최적의 성능을 위해 전력 모듈은 NXP의 GD3160 고전압 절연 게이트 드라이버와 페어링되어 빠르고 안정적인 스위칭과 오류 보호(fault protection)를 지원한다.
히타치 에너지는 산업 및 운송 부문에서 쌓은 기술과 경험을 기반으로 전기차 애플리케이션용 고밀도 로드팩 자동차 SiC 전력 모듈을 개발하고 있다. 로드팩 하프 브리지 파워 모듈은 1200V SiC MOSFET, 통합 냉각 핀 핀(pin-fins), 낮은 인덕턴스 연결을 모두 소형 폼팩터에 통합한다. 이것은 전기버스와 전기차부터 고성능 포뮬러 E(Formula-E) 경주용 차에 이르기까지 다양한 곳에서 적용될 수 있다.
현재 로드팩 SiC 모듈용으로 맞춤 제작된 GD3160 하프 브리지 평가보드(Evaluation Board, EVB)인 FRDMGD31RPEVM은 공급 중이다. 히타치 에너지의 1200V 로드팩 하프 브리지 SiC 모듈은 현재 580A, 780A, 980A 옵션으로 제공된다.
NXP GD3160 주요 특징
- 정격 1700V의 SiC MOSFET 구동을 위해 확장 기능을 갖춘 고급 단일 채널 고전압 절연 게이트 드라이버
- ±15A의 게이트 전류 구동 기능 통합
- SiC MOSFET의 단선(short circuit)을 1µs 안에 감지하고 대응할 수 있는 고속 DeSat 블록
- 기존 다른 방식보다 낮은 BOM 비용으로 더 높은 효율성과 더 나은 VDS 오버슈트 보호를 위해 분할 드라이브 구현
- SPI 프로그래밍 가능 드라이브, 2LTO, 소프트 셧다운(SSD), DeSat 임계값 및 OTW 등의 보호 및 오류 보고 기능
- ASIL C 또는 D 등급의 기능안전 요구사항을 충족하는 트랙션 인버터 시스템의 구현을 용이하게 하기 위해 통합 전원장치 온도 감지를 비롯해 아날로그 BIST, 통신 워치독(WatchDog), SPI with CRC와 같은 기능안전 기능 등 추가 보호 기능 포함
AEM_Automotive Electronics Magazine
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