50㎸A/ℓ의 높은 파워 밀도를 가진 SiC 인버터

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50㎸A/ℓ의 높은 파워 밀도를 가진 SiC 인버터

2012년 10월 9일 (화) 16:26:46 | 지면 발행 ( 2012년 9월호 - 전체 보기 )

미쓰비시전기㈜는 파워 반도체 소자를 모두 SiC(탄화규소)로 구성한 강제공랭식 400V 출력 3상 SiC 인버터를 개발해 검증용 인버터에서 파워 밀도 50㎸A/ℓ동작을 실증했다.
파워 반도체 소자 재료로 그동안 Si를 사용했으나, 최근 SiC가 차세대 재료로 기대를 모은다. SiC는 Si보다 약 10배 높은 절연 파괴 강도를 지니며, 저손실화에 따른 에너지 절약 효과가 있다. 발열량이 적어 냉각기를 소형화할 수 있어 자동차나 산업 용도 등 적용 기기의 소형 · 경량화가 가능하다.
높은 파워 밀도를 얻으려면 파워 모듈의 전류 밀도를 높여야 한다. 일반적인 전기 접속 방법인 알루미늄 와 이어 본딩에선 배선부 저항이 크기에 저손실 디바이스를 사용해도 전류 밀도를 높일 수 없다. 미쓰비시전기㈜는 DLB(Direct Lead Bonding)에 의한 저저항 배선을 적용해 전류 밀도를 최대한으로 높였다.
높은 전류 밀도를 달성하려면 저손실(저저항) 디바이스가 있어야 하는데, 저손실 디바이스를 사용하려면 단락 시 고속으로 흐르는 대전류를 보호할 회로가 필요하다. 이에 미쓰비시전기㈜는 SiC 파워 모듈에 전류 센서기능을 내장한 SiC-MOSFET를 적용해 단락 보호 회로를 인버터에 탑재했다.

미쓰비시전기㈜ www.mitsubishielectric.co.jp