온세미, SiC 기반 IPM 출시…에너지 효율 앞세워 시장 공략

전력 손실 줄이고, 더 빠른 스위칭 성능과 열 관리 능력 갖춰

온세미(나스닥: ON)가 자사의 첫 1200V 실리콘 카바이드(SiC) 기반 지능형 전력 모듈 ‘SPM 31 IPM’을 정식 출시했다. 이번 제품은 온세미의 엘리트 실리콘 카바이드(EliteSiC) 기술을 적용해, 고전력 인버터 시스템에 적합한 에너지 효율성과 고전력 밀도를 제공한다.

신제품 SPM 31 IPM은 기존 필드 스톱 7 IGBT 기술 기반 솔루션과 비교해 전력 손실을 줄이고, 더 빠른 스위칭 성능과 열 관리 능력을 갖췄다. 온세미는 이 모듈이 AI 데이터 센터의 EC 팬(전자식 정류 팬), 상업용 HVAC 시스템, 히트 펌프, 서보 모터, 로보틱스, 가변 주파수 드라이브(VFD), 산업용 펌프 및 팬 등 다양한 3상 인버터 애플리케이션에 적합하다고 밝혔다.

SPM 31 IPM은 40A부터 70A까지 폭넓은 전류 정격을 지원하며, 이에 앞서 온세미가 선보인 15A부터 35A까지의 IGBT 기반 제품군과 함께 SPM 31 포트폴리오를 구성한다. 이로써 산업 현장에서 다양한 전력 요구에 대응할 수 있는 유연한 통합 전력 솔루션을 제공하게 됐다.

미국 에너지정보청(EIA)에 따르면 2023년 기준 주거 및 상업용 건물의 에너지 소비는 전체 최종 에너지 사용량의 약 27.6%를 차지한다. 여기에 AI 데이터 센터의 증가와 전력 사용량 확대가 맞물리면서, 효율적인 전력 변환 기술의 필요성은 커지고 있다. SiC 기반 전력 반도체는 이러한 전력 수요 증가와 탄소중립 전환 흐름 속에서 핵심 기술로 부각되고 있다.

온세미는 특히 데이터 센터의 핵심 냉각 장치인 EC 팬에 주목하고 있다. 높은 전력 밀도와 안정성을 요구하는 EC 팬은 기존 대형 IGBT 솔루션보다 향상된 전력 효율이 필요하다. 온세미는 SPM 31 IPM으로 전환할 경우, 고객사는 모듈의 고집적 설계를 통해 풋프린트를 줄이고 설계 프로세스를 간소화한다고 설명했다.

더불어, 온실가스 배출량을 줄이고, 개발 시간 단축과 시스템 비용 절감이라는 이점을 동시에 얻을 수 있다. 예를 들어, 70% 부하 조건에서 기존 IGBT 모듈 대비 연간 에너지 소비와 운영 비용을 52%까지 절감할 수 있는 것으로 나타났다.

SPM 31 IPM은 독립적인 상측 게이트 드라이버, 저전압 집적회로(LVIC), 여섯 개의 SiC MOSFET, 그리고 전압 온도 센서 또는 서미스터 방식의 온도 센서를 포함하는 통합 솔루션으로 구성된다. 이 모듈은 온세미의 차세대 M3 SiC 기술을 기반으로 하며, 다이 크기를 최소화해 하드 스위칭 환경에서도 뛰어난 성능을 발휘하도록 설계됐다. 또한, 하단 레그에 별도의 소스 단자를 구성해, 제어 알고리즘 선택의 유연성도 확보했다.

헬로티 서재창 기자 |