인피니언 테크놀로지스는 업계 최초로 쇼트키 다이오드를 통합한 산업용 GaN(갈륨 나이트라이드) 전력 트랜지스터를 출시한다고 16일 밝혔다.
쇼트키 다이오드가 통합된 중전압 CoolGaN 트랜지스터 G5 제품군은 불필요한 데드타임 손실을 줄여 전력 시스템의 성능을 향상시키고 전체 시스템 효율을 더욱 높인다. 또한 이 통합 솔루션은 전력 스테이지 설계를 간소화하고 BOM(Bill of Material) 비용도 절감한다.
하드 스위칭 애플리케이션에서 GaN 기반 토폴로지는 GaN 디바이스의 더 큰 유효 바디 다이오드 전압(VSD)으로 인해 더 큰 전력 손실이 발생할 수 있다. 컨트롤러 데드타임이 길어질수록 이러한 문제가 심화돼 목표 효율보다 낮아질 수 있다. 기존에는 전력 설계 엔지니어들이 GaN 트랜지스터와 병렬로 외부 쇼트키 다이오드를 사용하거나 컨트롤러를 통해 데드타임을 줄이는 등의 추가 작업이 필요했다.
하지만 이는 시간과 비용 면에서 비효율적이다. 인피니언의 새로운 CoolGaN 트랜지스터 G5는 서버 및 통신 IBC, DC-DC 컨버터, USB-C 배터리 충전기용 동기식 정류기, 고전력 PSU 및 모터 드라이브에 적합한 쇼트키 다이오드가 통합된 GaN 트랜지스터를 제공함으로써 이러한 복잡성을 줄인다.
일반적으로 GaN 트랜지스터는 바디 다이오드가 없기 때문에 역전도 전압(VRC)은 임계 전압(VTH)과 오프 상태 게이트 바이어스(VGS)에 따라 달라진다. 또한 GaN 트랜지스터의 VTH는 일반적으로 실리콘 다이오드의 턴온 전압보다 높아 역전도 동작(3사분면) 시 불리하다.
새로운 CoolGaN 트랜지스터는 역전도 손실이 더 낮고, 더 넓은 범위의 하이사이드 게이트 드라이버와 호환되며 데드타임이 완화되어 컨트롤러 호환성이 확대돼 설계가 간소화된다. 쇼트키 다이오드가 통합된 GaN 트랜지스터의 첫 제품인 100V 1.5mΩ 트랜지스터가 3 x 5mm PQFN 패키지로 제공된다.
헬로티 이창현 기자 |
