재생 에너지 채택이 증가하면서 최대 수요를 관리하고 지속적인 전력 공급을 보장할 수 있는 솔루션의 필요성이 커지고 있다. 전력망의 안정성을 유지하고 비용을 절감하려면 피크 시간대에 전력 사용량을 줄이는 피크 셰이빙(peak shaving)이 필수이다.  

온세미가 최신 7세대 1200V QDual3 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 파워 모듈을 통해 시스템 비용 절감과 설계 간소화를 지원한다고 12일 밝혔다.

Qdual3 1200 V 800 A 하프 브리지 IGBT 모듈(이하 Qdual3 모듈)은 최신 필드 스톱7(FS7) IGBT 기술을 기반으로, 높은 효율성을 제공해 시스템 비용을 절감하고 설계를 간소화한다. 

150KW 인버터에서 Qdual3 모듈은 유사한 경쟁 제품보다 200 와트(W) 적은 손실을 제공하기 때문에 방열판 크기를 크게 줄인다. 아울러 열악한 조건에서도 작동하도록 설계됐다. 

△태양광 발전소의 중앙 인버터 △에너지 저장 시스템(ESS) △상업용 및 농업용 차량 △산업용 모터 드라이브 등 고전력 전자 컨버터에 적합하다. 현재 애플리케이션에 따라 두 가지 제품을 사용할 수 있다.

이 모듈은 초과 전력을 ESS에 여유 전력을 저장해 태양광 에너지의 간헐성을 완화하고 안정적이면서 일관된 에너지 흐름을 보장한다. 대규모 시스템의 경우, 모듈을 병렬로 연결했을 때 최대 메가와트(MW) 출력으로 높일 수 있고, 기존 600A 모듈 솔루션에 비해 800A QDual3 모듈은 모듈 수량을 크게 줄여 설계 복잡성을 크게 단순화하고 시스템 비용을 절감한다.

Qdual3 모듈은 최신 7세대 트렌치 필드 스톱 IGBT와 다이오드 기술을 통합한 800A 하프 브리지 구성이 특징이며, 스위칭과 컨덕션(conduction) 손실을 줄이기 위해 온세미의 고급 패키징 기술을 사용해 설계됐다. 

FS7 기술을 사용해 다이 크기는 30% 감소해 모듈당 더 많은 다이를 사용할 수 있어 전력 밀도가 높아져 최대 전류 용량을 800A 이상 구현할 수 있다. 해당 모듈은 1.65V(1750C)의 낮은 IGBT Vce(sat)와 낮은 Eoff를 갖춰, 차선책보다 10%의 낮은 에너지 손실이 발생한다. 또한 차량용 애플리케이션에 요구되는 엄격한 표준을 충족한다.

스라반 바나파르시(Sravan Vanaparthy) 온세미 파워 부문 부사장은 “트럭, 버스 등 상업용 차량의 전기화 증가와 재생 에너지원의 필요성으로 인해 전력을 보다 효율적으로 생성, 저장, 분배할 수 있는 솔루션이 필요하다”면서 “전력 손실을 최소화하면서 재생 가능 자원에서 그리드, 저장 시스템, 다운스트림 부하로 에너지를 전달하는 것이 점점 더 중요해지는 이때에 QDual3 모듈은 업계 표준 핀아웃과 시장을 선도하는 효율성을 갖추고 있어서 전력 전자 설계자는 이러한 모듈을 플러그 앤 플레이하여 시스템 성능을 즉시 향상시킬 수 있다”고 말했다.