로옴, OBC용 高방열·高전력밀도 소형 SiC 전력 모듈 출시

로옴(ROHM) 주식회사는 xEV(전기차)용 온보드 차저(onboard chargers, OBC)의 역률 보정(PFC) 및 LLC 컨버터에 최적화된 HSDIP20 패키지 기반의 4-in-1 및 6-in-1 실리콘 카바이드(SiC) 몰드 타입 모듈을 출시했다.
 

이 라인업은 750V 정격 모델(BSTxxx1P4K01) 6개 제품과 1200V 정격 모델(BSTxxx2P4K01) 7개 제품으로 구성된다. 이 제품들은 고전력 애플리케이션의 전력 변환 회로에서 요구하는 기본 회로를 하나의 소형 패키지에 내장해 제조업체의 설계 부담을 줄이고 OBC 등에서 전력 변환 시스템의 소형화에 기여한다. 

전기차는 주행거리를 늘리고 충전 속도를 개선하기 위해 배터리 전압을 높이고 있으며, 이로 인해 OBC와 DC-DC 컨버터의 출력 향상이 요구되고 있다. 동시에 이러한 애플리케이션의 소형화와 경량화에 대한 요구도 높다. 따라서 그 열쇠가 되는 전력 밀도 향상과 이를 저해하는 방열 특성 개선이 요구된다. 

로옴의 HSDIP20 패키지의 핵심 차별화 요소는 높은 방열 성능의 절연 기판이다. 이러한 열효율은 대전력 동작 시 칩 온도 상승을 억제한다. 실제로 상면 냉각 방식의 6개 디스크리트 SiC MOSFET을 사용하는 일반적인 PFC OBC 회로와 비교했을 때, 로옴의 6-in-1 HSDIP20 모듈은 25W 동작 조건에서 온도가 약 38℃ 낮은 것을 확인했다. 이러한 냉각 성능 덕분에 이 소형 모듈은 대전류를 처리하면서도 동급 최고의 전력 밀도를 제공할 수 있다. 로옴에 따르면, 상면 냉각 방식의 디스크리트 모듈보다 3배 이상, 동급 DIP 방식 모듈보다 1.4배 이상 뛰어난 전력 밀도를 제공한다. 

 
그 결과 HSDIP20 패키지는 상면 냉각 방식의 디스크리트 구성에 비해 PFC 회로의 실장 면적을 약 52% 줄일 수 있어, 전기차용 OBC와 같은 애플리케이션에서 전력 변환 회로의 소형화에 기여한다. 

PFC 및 LLC 컨버터와 같은 전력 변환 회로는 일반적으로 산업기기의 1차측 회로에 사용되므로, HSDIP20은 산업기기 및 가전 분야에서도 애플리케이션의 소형화에 기여할 수 있다.

자동차 기기: 온보드 차저(OBC), DC-DC 컨버터, 전동 컴프레서 등
산업기기: EV 충전 스테이션, V2X 시스템, AC 서보, 서버 전원, PV 인버터, 파워 컨디셔너 등

신제품은 4월부터 월 10만 개의 생산 체제로 양산을 개시했다.

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