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자동차 등급 eGaN® FET, 48V 자동차 전력 시스템의 비용절감 및 LiDAR 시스템의 성능 및 효율 향상

EPC(Efficient Power Conversion)는 자동차 및 기타 열악한 환경에서 다양한 애플리케이션을 처리할 수 있는 새로운 두 개의 eGaN 디바이스에 대한 AEC Q101 인증을 획득했다고 밝혔다. 새로운 제품인 EPC2206 및 EPC2212는 각각 80 VDS 및 100 VDS 등급의 WLCS(Wafer Level Chip-Scale) 패키지 기반의 디스크리트 트랜지스터이다. 

eGaN 기술은 자율 주행 차량을 위한 LiDAR(Light Detection and Ranging) 및 레이더를 비롯해 데이터 센터 컴퓨터에 사용되는 48V ~ 12V DC-DC 컨버터와 매우 높은 충실도의 인포테인먼트 시스템 및 트럭용 고휘도 헤드램프와 같은 자동차 애플리케이션에서 수십억 시간의 성공적인 현장 경험을 축적하면서 지난 8년 동안 대량 생산이 이뤄지고 있다. 이러한 새로운 디바이스는 엄격한 자동차 등급인 AEC Q101 인증 테스트를 통과했으며, 가혹한 자동차 환경을 위해 설계된 디스크리트 트랜지스터와 IC들도 계속 출시될 예정이다. 

EPC2206은 6.1mm x 2.3mm 칩 스케일 패키지 기반의 390A의 펄스 전류 등급을 갖춘 80V, 2.2mΩ의 인핸스먼트-모드(Enhancement-Mode) FET이다. EPC2212는2.1mm x 1.6mm 칩 스케일 패키지 기반의 75A의 펄스 전류 등급을 갖춘 100V, 13.5mΩ의 컴포넌트이다. 이러한 eGaN FET는 동급의 실리콘 MOSFET에 비해 크기는 수배 더 작고, 스위칭 속도는 10배에서 100배 더 빠르다. 

EPC2206은 최신 자동차에서 증가하고 있는 전력소모가 많은 전자식 기능을 처리하기 위해 48V 버스 전력 분배를 활용하는 차량에 매우 적합하다. 주요 애플리케이션으로는 전자식 스타트-스톱(Start-Stop)을 비롯해 전자식 스티어링 및 전자식 서스펜션, 변속 에어컨 등이 해당된다. 또한 자율주행 차량이 등장하면서 LiDAR, 레이더, 카메라, 초음파 센서와 같은 시스템의 추가 요구사항을 충족할 수 있는 전력 분배 시스템이 요구되면서 48V 버스 시스템으로의 이동이 가속화되고 있다. EPC2206과 같은 GaN 디바이스는 48V 버스 시스템에서 효율을 높이고, 크기와 무게를 줄이면서도 시스템 비용을 절감할 수 있도록 해준다. 

EPC2212는 매우 짧은 펄스폭으로 높은 전류를 생성하도록 FET를 트리거할 수 있기 때문에 LiDAR 시스템의 레이저 발사에 매우 적합하다. 펄스 폭이 짧으면 분해능이 높아지고, 펄스 전류가 높을수록 LiDAR 시스템은 더 멀리 있는 객체를 식별할 수 있다. 이러한 두 가지 특성과 매우 작은 크기 및 저비용을 모두 갖춘 eGaN FET는 까다로운 자동차 애플리케이션의 LiDAR는 물론, 레이더 및 초음파 센서에도 이상적이다.

EPC의 공동 창업자이자 CEO인 알렉스 리도우(Alex Lido)는 “이러한 두 종의 자동차 제품은 자율주행을 실현하고, 연비와 안전성을 향상시킬 수 있도록 설계된 차세대 트랜지스터와 IC로 이어질 것이다. 우리의 eGaN 기술은 오늘날 자동차에 사용되는 기존의 실리콘 파워 MOSFET에 비해 훨씬 더 작고, 효율적이며, 낮은 비용과 높은 신뢰성을 제공한다.”고 밝혔다. 

가격 및 공급

EPC2206 eGaN FET는 500개 기준 3.65달러이며, EPC2212는 1천개 기준 1.37달러이다. 

EPC 소개
EPC는 2007년 11월에 고급 전력 관리 기술 분야에서 총 60년의 경험을 가진 세 명의 엔지니어에 의해 설립되었습니다. EPC의 CEO인 Alex Lidow는 1970년대 실리콘 전력 MOSFET의 공동 발명가였습니다. R&D 및 제조 직책 외에도 12년 동안 International Rectifier의 CEO였습니다. 시간이 지남에 따라 EPC의 창립자들은 실리콘이 성능 한계에 도달하여 우리가 익숙해진 속도로 혁신을 추진하지 못한다는 사실을 분명히 알게 되었습니다. EPC는 비교할 수 없는 속도, 효율성 및 낮은 비용으로 인해 GaN이 전력 발전에서 실리콘의 필연적인 후계자가 될 것이라는 선견지명으로 설립되었습니다. 실제로 GaN은 실리콘에 비해 1000:1 정도의 성능 이점을 가능하게 하는 우수한 결정 특성을 가지고 있습니다.