[9/6, 인피니언] 신형 자동차 전력 관리 40V P-채널 OptiMOS™ P2 칩, EPS, 모터 제어 및 전기 펌프의 에너지 효율 향상 및 비용 절감

인피니언 테크놀로지스(코리아 대표이사 이승수)는 첨단 트렌치 기술을 이용한 단일 P-채널 40V 자동차 전력 MOSFET 제품군을 출시했다. 이들 신형 40V OptiMOS™ P2 제품은 에너지 효율 향상, CO2 배출 감소, 비용 절감이라는 측면에서 새로운 기준을 제시함으로써 차세대 자동차 애플리케이션의 전력 관리 분야에서 인피니언의 경쟁력을 더욱 더 강화할 수 있게 되었다.

이 새로운 제품군은 자동차 업계에서 RDS(on)이 가장 낮은 P-채널 40V MOSFET 30개 이상의 제품으로 구성되며 다양한 표준 패키지로 50A~180A의 전류를 제공한다. 180A 제품은 P-채널 기술에 있어 벤치마크 제품이다. 자동차 브리지 애플리케이션에 하이 사이드 스위치로 적용했을 때 이들 P-채널 40V OptiMOS P2 제품들은 추가적인 차지 펌프 디바이스를 필요로 하지 않아 비용을 크게 절감하고 EMI 성능을 향상시킨다. 이들 신형 디바이스들은 PWM(pulse width modulation) 제어를 하면, N-채널 MOSFET보다 더 우수한 열적 특성과 애벌런치 성능을 제공한다. 그러므로 이들 디바이스 제품은 자동차의 배터리 역전압 보호나 EPS(electric power steering) 모터 제어, 3위상 및 H-브리지 모터, HVAC 팬 제어, 전동 펌프 같은 모터 제어 애플리케이션에 이용하기에 적합하다.

비용 및 효율 상의 이점에 힘입어서 업계에서는 트렌치 타입 MOSFET 기술을 채택하는 추세가 뚜렷해지고 있다. 인피니언의 2세대 트렌치 기술을 적용한 이들 OptiMOS P2 디바이스 제품들은 낮은 게이트 전하, 낮은 커패시턴스, 낮은 스위칭 손실, 높은 전류, 우수한 FoM(figure or merit) 사양(RDS(on) x Qg)을 특징으로 하여 전기 모터의 효율을 향상시키고 EMC 방사를 최소화한다. 예를 들어서 RDS(on)이 불과 2.4m(D2PAK 패키지로 10V일 때)으로 업계 전반적으로 가장 낮으며 시장에 나와 있는 다른 MOSFET 제품들에 비해서는 1/3 미만이다.

이들 새로운 P-채널 40V 디바이스 제품들을 통해서 인피니언은 모터 제어 제품 포트폴리오를 자동차 시스템에 널리 이용되는 브리지 구성으로까지 확대할 수 있게 되었다. 브리지 구성은 하이 사이드 및 로우 사이드 모두에 MOSFET을 필요로 한다. N-채널 MOSFET과 비교해서 이들 P-채널 디바이스 제품은 DC 브러쉬 모터나 브러쉬리스 3위상 DC 모터를 구동하는 하이 사이드 스위치를 구현하기 위해서 추가적인 차지 펌프를 필요로 하지 않는다. 그럼으로써 P-채널을 간소한 구동 회로로 구동할 수 있어 비용을 낮출 수 있다. 이러한 비용 절감이 H-브리지 모터의 경우에 평균적으로 5퍼센트에서 10퍼센트에 이를 수 있다.

예를 들어서 기존의 유압식 파워 스티어링은 엔진으로 구동되므로 모터를 계속해서 동작시켜야 한다. 하지만 EPS는 지원이 필요할 때만 모터를 이용하므로 연료 소모를 줄일 수 있다. 또한 유압식 워터 펌프 및 오일 펌프를 전동 제어 워터 펌프 및 오일 펌프로 교체하면 자동차의 무게를 최대 4킬로그램까지 줄일 수 있으므로 결과적으로 연비를 향상시킬 수 있다. 전기 펌프는 또 자동차를 재활용할 때 오일을 폐처리하지 않아도 되므로 환경적으로도 유익하다. 또한 전기 워터 펌프는 하이브리드 자동차에 필수적인 장치이다.

이들 OptiMOS P2 디바이스 제품은 견고한 패키지로 MSL1(Moisture Sensitivity Level 1) 리플로우 솔더링 시에 최대 260C의 온도를 견딜 수 있도록 설계되었으며 무연 도금을 적용함으로써 RoHS 규정을 준수한다. 또한 이들 전력 MOSFET 제품은 Automotive Electronics Council(AEC-Q101) 규격을 완벽하게 준수한다.

공급
이 OptiMOS P2 40V 제품군은 34개 제품으로 50A~180A의 전류를 제공하며 현재 양산되고 있다. 모든 제품들은 TO-220, DPAK, D2PAK, TO-262, 7리드 D2PAK을 비롯한 모든 표준 전력 패키지로 샘플을 제공하고 있다.