AI와 전기차 확산으로 전력 수요가 급증하면서, 제한된 공간에서 더 많은 전력을 안정적으로 공급하는 기술이 산업 전반의 핵심 과제로 떠오르고 있는 가운데 텍사스 인스트루먼트(TI)가 이러한 요구에 대응해 독자적인 패키징 기술을 적용한 고성능 절연 전원 모듈을 공개하며 전력 설계의 새로운 방향을 제시했다.

TI는 24일 온라인 기자간담회를 통해 데이터센터와 전기차를 주요 타깃으로 한 차세대 절연 전원 모듈을 소개했다.

발표를 맡은 박수민 TI코리아 FAE는 “전력 밀도는 이제 단순한 성능 지표가 아니라 시스템 경쟁력을 좌우하는 핵심 요소”라며 “더 작은 공간에서 효율, 발열, EMI, 신뢰성을 동시에 만족해야 하는 시대가 됐다”고 강조했다.

이번에 공개된 UCC34141-Q1과 UCC33420 전원 모듈에는 TI의 독자적인 IsoShield™ 멀티칩 패키징 기술이 적용됐다.

이 기술은 고성능 평면 변압기와 절연 전력 스테이지를 하나의 패키지에 통합해, 기존 개별 부품 기반 설계 대비 최대 3배 높은 전력 밀도를 구현한다.

동시에 솔루션 크기는 최대 70%까지 줄일 수 있어 PCB 면적과 무게, 부품 수를 대폭 감소시킨다.

박수민 FAE는 “기존 절연 전원 설계는 컨트롤러 IC, 트랜스포머, 다수의 수동 부품이 필요해 설계 복잡도와 오류 가능성이 높았다”며 “IsoShield 기술은 이러한 요소를 하나의 SiP로 통합해 단일 장애 지점을 줄이고, 안전성과 신뢰성을 동시에 확보할 수 있다”고 설명했다.

기능 절연부터 기본·강화 절연까지 지원하는 점도 특징이다.

이러한 전력 밀도 혁신은 데이터센터와 전기차에서 특히 큰 의미를 갖는다.

AI와 클라우드 확산으로 데이터센터는 동일한 랙 공간에 더 많은 연산 성능을 집적해야 하며, 전력 공급과 열 관리가 병목으로 작용하고 있다.

TI의 절연 전원 모듈은 서버와 랙 전원 설계에서 높은 전력 밀도를 제공하면서도 효율과 안전성을 유지해 차세대 데이터센터 아키텍처 구현을 지원한다.

전기차 분야에서도 효과는 분명하다.

차량 내부 공간이 제한된 상황에서 전력 변환 장치의 소형화와 경량화는 주행거리와 직결된다.

IsoShield 기술이 적용된 전원 모듈은 OBC와 DC-DC 컨버터, 게이트 드라이버 바이어스 전원 등 다양한 영역에 적용 가능하며, 크기와 무게를 줄이면서도 자동차 환경에서 요구되는 온도·신뢰성 기준을 충족한다.

TI는 이번 기술을 포함해 350종 이상의 전원 모듈 포트폴리오를 구축하고 있으며, MagPack™과 IsoShield™로 이어지는 패키징 혁신을 통해 설계 시간과 비용 절감까지 동시에 노리고 있다.

박수민 FAE는 “전력 모듈의 통합 수준이 높아질수록 엔지니어의 설계 부담은 줄어들고, 시스템 성능은 더 빠르게 끌어올릴 수 있다”고 말했다.