KRW | USD

미래의 전력 공급원 GaN

일반적으로 반도체와 트랜지스터라고 하면 실리콘 소자를 생각합니다. 그러나 특히 전력 분야에서 대체 기술이 발전하면서 이러한 생각이 바뀌고 있습니다. 질화 갈륨(GaN)은 그런 대체 기술 중 하나입니다. 엔지니어는 항상 부족한 데서 더 많은 것을 얻기 위해 노력하며, GaN 기반 시스템의 가장 큰 이점 중 하나는 향상된 출력 밀도입니다. GaN 장치는 스위칭 속도가 더 빠르고 더 작은 패키지에서 실리콘 소자보다 더 많은 전류를 처리할 수 있습니다. 대단하지 않나요?

짐작하시겠지만 이러한 이점은 그냥 얻어지는 것이 아닙니다. GaN FET는 게이트에 적용되는 전압 크기에 매우 민감하게 반응하므로 적절한 게이트 구동기를 사용하는 것이 중요합니다. 예를 들어, Texas InstrumentsLMG1210은 5V에서 게이트 전압을 안전하게 조정하는 구동기이며, EPC의 강화 모드 GaN FET 및 Wurth의 인덕터와 구동기를 결합하는 하프 브리지 구동기 참조 설계를 적용합니다. 이 솔루션은 최대 50MHz에서 작동하며 작은 PCB 실장 면적에서 GaN의 고속 스위칭 기능을 실현합니다.

TIDA-01634 참조 설계의 제품 구성도(이미지 출처: Texas Instruments)

DC/DC 컨버터는 높은 효율과 작은 크기로 인해 GaN 기술의 주요 응용 분야 중 하나입니다. 하지만 더 효율적인 전원 공급 장치가 더 나은 것은 언제나 당연하며, GaN에 적합한 더 매력적인 다른 응용 분야도 있습니다. 오디오를 예로 들면 GaN 기반 D급 증폭기는 실리콘 증폭기에 비해 왜곡을 줄일 수 있습니다. 저는 개인적으로 고분해능 LIDAR 구동기 응용 분야를 선호합니다.

(이미지 출처: EPC)

결국 옵션이 많을수록 더 좋습니다. 실리콘 전력 스테이지로 충분하지 않을 경우 GaN이 좋은 선택이 될 수 있습니다.

작성자 정보

Image of Taylor Roorda Digi-Key Electronics의 응용 프로그램 엔지니어인 Taylor Roorda는 2015년에 입사했으며, 주로 내장 시스템, 프로그래밍 가능 논리 및 신호 처리 관련 분야에 관심이 깊습니다. Taylor는 노스 다코타 주립대학교에서 전기 공학 학사 학위를 취득했으며 여가 시간에는 기타 연주와 작곡을 즐깁니다.
More posts by Taylor Roorda