소형화 나선 전력모듈, 이젠 혹독한 사용환경서도 신뢰성 유지-아이씨엔매거진

ST마이크로일렉트로닉스, 고온 내구성 갖춘 실리콘 제어 정류기로 신뢰성있는 전력모듈 소형화 추진

사물인터넷을 비롯한 다양한 산업분야에서 안정적인 전력을 공급하는 것은 더욱 중요해졌다. 특히 사용환경이 혹독한 경우, 전력 공급에서의 신뢰성이 무엇보다도 중요하게 작용한다. 여기에 사물인터넷 등에서 요구하는 전력모듈의 소형화도 지속적인 요구사항이다. 혹독한 사용환경에 적합한 센서 등의 디바이스 출현에 이어, 혹독한 사용환경에서도 신뢰성을 유지하도록 하는 소형화된 전력모듈이 요구되는 것이다.

ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 최대 150°C까지 성능 저하 없이 동작하는 800V 표면 실장 실리콘 제어 정류기(Silicon Controlled Rectifier, SCR 또는 thyristor) TM8050H-8를 출시했다고 밝혔다. 이로써 가혹한 사용환경에서도 높은 신뢰성을 유지해야 하는 다양한 애플리케이션 분야에서의 전력 모듈 소형화에 적극 부응하게 될 전망이다.

ST의 SCR 디바이스 TM8050H-8는 정격 전류가 80A이며, 고전압 D3PAK(TO-268-HV) 패키지가 사용됐다. 따라서 1-10kW 범위 내 중간급 전력 애플리케이션에 적용하여 조립 공정에서 표면 실장 효율을 높일 수 있고 PCB와 방열판 크기를 줄여서 시스템 비용을 줄일 수 있다. 또한 0.25°C/W의 낮은 JC(junction-to-case) 열저항 특성을 가지고 있어 방열에 매우 효율적이다. 이와 더불어, 고전압 인가 시에도 5.6mm의 폭넓은 핀투탭(pin-to-tab) 연면 거리(creepage distance)를 유지하여 안전 마진(safety margin)을 확보하고 있다. TO-247 패키지 타입 선택도 가능하다.

또한 동적 저항(RD)은 5.5 mΩ (TJ = 150°C), 온 상태(on-state) 전압(VTO)은 0.85V로 낮게 유지되고 최대 누설 전류는 20µA((800V, Tj = 25°C 조건에서)이므로, TM8050H-8는 어떤 동작 조건에서도 높은 에너지 효율성을 보장한다.

정격 전류의 범위는 12A~80A로, 크기가 매우 작고 신뢰성이 높은 자동차 및 오토바이 전압 조정기나 인덕션 모터 스타터, 소프트 스타터, 산업용 히터, 요리용 레인지 제어기, 솔리드 스테이트 계전기(Solid-State Relays, SSRs), 무정전 전력공급장치(Uninterruptible Power Supplies, UPS), 그리고 AC라인 컨디셔너(AC-line conditioner)까지 설계가 가능하다.

이 제품은 자동차 및 산업용 전력 제어 분야에 주력해 온 ST의 실리콘 제어 정류기 제품군에 포함된다.

아이씨엔 매거진 오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr