다양한 우주 항공 미션에 적합한 위성 전력 시스템 설계 가능해져
텍사스 인스트루먼트(TI)가 방사능 내성과 방사능 경화 기능을 갖춘 하프 브리지 질화 갈륨(GaN) 전계 효과 트랜지스터(FET) 게이트 드라이버 신제품군을 발표했다.
이번 제품군에는 업계 최초로 최대 200V 작동을 지원하는 우주 등급 GaN FET 게이트 드라이버가 포함됐다. 새롭게 출시된 제품들은 핀 투 핀 호환이 가능한 세라믹 및 플라스틱 패키징 옵션을 제공하며, 22V, 60V, 200V 세 가지 전압 레벨을 지원한다. 이를 통해 TI는 엔지니어가 저궤도, 중간 궤도, 정지궤도 등 다양한 우주 항공 미션에 적합한 위성 전력 시스템을 설계할 수 있다고 밝혔다.
최근 위성 시스템은 데이터 처리 및 전송량 증가, 고해상도 이미징, 정밀한 센싱 기술을 필요로 하면서 복잡해지고 있다. 이에 엔지니어는 시스템의 전력 효율성을 향상시키는 데 집중하는 추세다. TI의 새로운 GaN FET 게이트 드라이버는 짧은 상승 및 하강 시간을 제공해 GaN FET을 정밀하게 구동하도록 설계됐다. 이를 통해 전원 공급 장치의 크기와 밀도를 줄이고, 태양광 패널에서 생산된 전력을 효과적으로 활용하도록 지원한다.
TI 우주 항공 전력 제품 사업부의 하비에르 바예(Javier Valle) 제품 라인 매니저는 "위성은 글로벌 인터넷 서비스 제공부터 기후 및 운송 모니터링에 이르기까지 다양한 역할을 수행한다"며, "TI의 새 제품군은 극한의 우주 환경에서도 높은 전력 효율을 유지하며 장기간 안정적으로 작동할 수 있도록 돕는다"고 말했다.
GaN 기술을 활용한 전력 시스템은 크기, 무게 및 전력 측면에서 최적화해 다양한 장점을 제공한다. 이를 통해 전기 시스템의 성능이 향상되며, 임무 지속 기간이 연장되고, 위성의 질량과 부피가 감소한다. 또한, 열 관리 부담이 줄어들어 효율적인 전력 운용이 가능해진다.
TI의 신제품은 전력 시스템 전체에서 다양한 애플리케이션에 활용될 것으로 보인다. 200V GaN FET 게이트 드라이버는 위성 추진 시스템과 태양광 패널의 입력 전력 변환에 적합하며, 60V 및 22V 버전은 위성 내 전력 분배 및 변환 용도로 설계됐다.
TI의 우주 등급 GaN FET 게이트 드라이버 제품군은 방사선 경화와 방사선 내성을 지원하며, 다양한 우주 항공 인증 패키징 옵션을 제공한다. 방사선 경화 제품은 QML(Qualified Manufacturers List) Class P에 해당하는 플라스틱 패키지와 Class V 세라믹 패키지로 제공된다. 또한, 방사선 내성을 갖춘 SEP(Space Enhanced Plastic) 제품도 함께 출시돼 우주 환경에서의 안정적인 성능을 보장한다.
TI의 존 도로사(John Dorosa) 시스템 엔지니어는 2025년 3월 18일 미국 조지아주 애틀랜타에서 열리는 APEC(Applied Power Electronics Conference)에서 '하드 스위치 풀 브리지를 제로 전압 스위치 풀 브리지로 변환하는 방법'을 주제로 발표할 예정이다. 해당 세션에서는 TI의 TPS7H6003-SP 게이트 드라이버의 성능과 적용 사례가 소개될 예정이다.
헬로티 서재창 기자 |
