ST마이크로일렉트로닉스가 질화갈륨(GaN) 기반 전력 변환 솔루션을 통해 컨슈머 전자제품의 효율 개선에 나선다. 전력 스위치와 제어 기능을 통합한 설계를 적용해 소형화와 에너지 절감을 동시에 겨냥했다.

ST는 18일 에너지 효율형 가전 및 전자기기를 대상으로 한 100W급 고전압 컨버터 ‘VIPerGaN100W’와 ‘VIPerGaN100WB’를 출시했다고 밝혔다. 두 제품은 가전, 스마트 조명, TV, 충전기 등 다양한 애플리케이션에 적용할 수 있도록 설계됐다.

이번 신제품은 전력 스위치, 게이트 드라이버, 플라이백 컨버터 기능을 하나의 칩에 통합한 것이 특징이다. 700V GaN 전력 트랜지스터를 기반으로 동작하며, 낮은 온저항(RDS(on)) 특성을 통해 효율과 내구성을 확보했다고 회사 측은 설명했다.

제품은 △출력 전류 3.5A의 VIPerGaN100W △최대 4.2A 출력 제한을 갖춘 VIPerGaN100WB로 구성됐다. 두 모델 모두 85V부터 265V까지 범용 AC 입력을 지원하며, 185V 조건에서 100W 출력이 가능하다.

또한 플라이백 컨버터와 게이트 드라이버가 통합돼 별도의 외부 부품 조정 없이 스위칭 성능을 구현할 수 있도록 설계됐다.

GaN 기반 고주파 스위칭 특성을 활용해 소형 수동 부품으로 회로를 구성할 수 있으며, 이를 통해 전력 밀도와 효율을 높일 수 있다고 회사는 밝혔다. ST는 이를 검증하기 위해 USB 타입-C PD 3.0 어댑터용 레퍼런스 디자인을 함께 제시했다.

해당 레퍼런스는 5V에서 20V까지 다단 출력 구성을 지원하며, 피크 효율 92% 이상과 전력 밀도 24W/in³ 수준을 제공한다.

컨버터는 준공진(Quasi-Resonant) 기반 제로 전압 스위칭(ZVS) 방식으로 동작하며, 부하 조건에 따라 스위칭 주파수를 조절해 효율을 유지하도록 설계됐다. 경부하에서는 주파수 폴드백, 중·고부하에서는 밸리 스키핑 기능이 적용된다.

또한 무부하 상태에서 전력소모를 30mW 미만으로 낮추는 버스트 모드를 지원한다. 이와 함께 입력·출력 과전압, 과열, 브라운인·브라운아웃 보호 기능도 포함됐다.

ST는 해당 제품이 현재 자사 e스토어와 공식 유통 채널을 통해 공급되고 있으며, 대량 주문 시 개당 1.25달러부터 제공된다고 밝혔다.