새로운 트랜스폼 백서, 상시 오프 D-모드 GaN과 상시 오프 E-모드 GaN의 장점 비교

견고한 GaN 전력 반도체 리더인 트랜스폼이 자사의 상시 D-모드 플랫폼 설계는 GaN의 자연스러운 이점을 활용하지만 경쟁사의 E-모드 설계는 성능 저하가 생길 수 밖에 없는 방식임을 자세히 소개

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Transphorm, Inc. 나스닥 TGAN

2023-09-07 14:25

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골레타, 캘리포니아--(Business Wire / 뉴스와이어)--견고한 질화갈륨(GaN) 전력 변환 제품의 글로벌 리더인 트랜스폼(Transphorm, Inc.)(나스닥: TGAN)은 최신 백서 ‘캐스코드 구성에서 D-모드 GaN의 근본적인 이점(The Fundamental Advantages of D-Mode GaN in Cascode Configuration)’을 발간했다고 발표했다.

이 백서는 캐스코드(상시 오프) d 모드 GaN 플랫폼이 제공하는 고유한 이점에 대한 간략한 튜토리얼을 제공한다. 중요한 점은 백서가 e-모드 플랫폼의 본질(물리학)이 궁극적으로 상시 오프 솔루션이 제공하는 내재적 성능 이점의 일부를 어떻게 감소시키는지 설명한다는 것이다. 백서는 여기(https://bit.ly/wpdmodegan)에서 다운로드할 수 있다.

◇ 백서 주요 내용

상시 오프 d-모드 GaN 플랫폼이 제공하는 다음과 같은 몇 가지 주요 이점을 보여준다.

1. 더 높은 성능 구현: 우수한 TCR(~25%)과 낮은 동적 대 정적 온저항 비율(~25%)로 인해 손실이 적고 효율이 높으며 성능 지수(figure-of-merit, FOM)가 개선된다.
2. 더 높은 전력 레벨에서 쉽게 작동: 트랜스폼 d-모드에서는 포화 전류가 더 높은 반면, e-모드는 동일한 암페어를 달성하려면 병렬로 연결해야 한다(이로 인해 전력 밀도 및 신뢰성이 저하됨).
3. 견고하고 쉬운 구동성: e-모드의 p-게이트 제한이 없는 실리콘 MOSFET SiO2 게이트 인터페이스를 사용하는 가장 견고한 게이트로 실리콘 기반 드라이버 및 컨트롤러와의 호환성을 갖췄다.

트랜스폼의 사업 개발 및 마케팅 담당 수석부사장인 필립 주크(Philip Zuk)는 “와이드 밴드갭 업계에서는 어떤 솔루션이 더 나은지에 대해 오랫동안 논쟁이 있어 왔다. 상시 오프 d-모드 GaN이냐 e-모드이냐의 논쟁”이라며 “우리는 처음 시장에 진입할 때 두 가지 옵션을 모두 검토한 결과, 가장 높은 성능과 광범위한 드라이버 호환성을 갖춘 가장 안정적인 옵션인 상시 오프 d 모드 솔루션을 선택했다. 상시 오프 d 모드는 또한 e-모드가 아직 반복적으로 입증하지 못한 시스템 설계 기능을 갖춘 포괄적인 장기 로드맵을 제공했다. 이 백서는 고객이 GaN 장치를 선택할 때 얻을 수 있는 이점을 더 잘 이해할 수 있도록 당사가 GaN을 설계하는 이유를 명확하게 설명하는 것을 목표로 한다”고 밝혔다.

트랜스폼은 10년이 넘는 기간에 저전력에서 고전력 시스템에 이르기까지 가장 광범위한 애플리케이션을 지원하는 가장 신뢰할 수 있는 GaN 플랫폼(현재 2000억 시간 이상 현장 운영)으로 업계를 이끄는 데 성공적이었다. 트랜스폼은 최초로 JEDEC 인증을 획득했다. 또한 최초로 AEC-Q101(자동차) 인증을 획득했고 900V 플랫폼을 최초로 출시했다. 현재 800V 전기 자동차 배터리 애플리케이션을 위한 1200V 플랫폼도 개발 중이다.

트랜스폼은 마이크로 인버터 및 양방향 시스템을 포함한 타깃화된 설계에서 부품 수를 2개에서 4개까지 줄일 수 있는 4사분면 스위치를 시연했다. 또한 5마이크로초의 단락 내성 시간(short circuit withstand times, SCCL)을 입증해 수십억 달러 규모의 모터 제어 및 전기 자동차 파워트레인 애플리케이션 시장을 뚫었다.

포괄적인 제품 플랫폼을 통해 다양한 애플리케이션에서 10와트에서 최대 7.5kW에 이르는 고객 제품의 디자인 인(design ins) 및 생산량 증가가 이루어졌다. 그 범위는 컴퓨팅(데이터센터 및 네트워킹 전원 공급 장치, 고성능 게이밍, 블록체인, AI 컴퓨팅), 에너지/산업(미션 크리티컬 UPS 및 마이크로 인버터), 소비자 어댑터/고속 충전기(노트북, 모바일, 가전제품)까지 다양하다. 트랜스폼은 이 모든 것이 고객들이 처음에 상시 오프 d 모드 설계를 선택한 덕분이라고 말한다.

◇ 백서 시놉시스

백서는 전반적으로 GaN이 물리학적인 면에서 제공하는 이점을 다루고 있다. 그리고 상시 오프 d 모드 GaN 솔루션이 이러한 고유한 이점을 극대화해 신뢰성, 설계 가능성, 구동성, 제조 가능성 및 다용도성을 갖춘 우수한 플랫폼을 만드는 방법을 다룬다.

특히 GaN HEMT 스택에서 즉흥적으로 형성되는 자연 현상인 2차원 전자 기체 채널(2-dimensional electron gas channel, 2DEG)의 역할을 탐구한다. 모든 GaN 플랫폼(e 모드 포함)은 일반적으로 상시 온 d 모드(normally-on d-mode) 플랫폼이 핵심이므로, 이 백서에서는 플랫폼 스위치를 끄기 위해 d 모드 기반 접근법을 선택하는지 여부에 따라 2DEG 및 전반적 플랫폼 성능이 어떻게 영향을 받는지를 검토한다.

마지막으로 상시 오프 d-모드 및 e-모드 디바이스에 관한 일부 잘못된 상식을 바로잡는다.

◇ 백서 액세스

이 백서는 무료로 제공되며 여기에서 다운로드할 수 있다. https://www.transphormusa.com/en/document/wp-dmode-gan-advantages/

트랜스폼 소개

트랜스폼은 GaN 혁명의 글로벌 리더이며 고전압 전력 변환 애플리케이션을 위한 높은 안정성의 고성능 GaN 반도체를 설계 및 생산한다. 1000개 이상의 특허를 소유 또는 등록한 최신 전력 GaN IP 포트폴리오를 보유한 트랜스폼은 업계 최초로 JEDEC 및 AEC-Q101 적격 고전압 GaN 반도체 기기를 생산하고 있다. 이 회사의 수직적 통합 기기 비즈니스 모델은 설계, 패브리케이션, 기기 및 애플리케이션 지원까지 모든 개발 단계에 적용할 수 있다. 트랜스폼의 혁신을 통해 전력 전자 기기는 실리콘의 제한을 뛰어넘어 99%가 넘는 효율성, 50% 늘어난 전력 밀도 및 20% 낮아진 시스템 비용을 달성하게 됐다. 트랜스폼은 미국 캘리포니아주 골레타에 본사를 두고 있으며 골레타와 일본 아이즈에 제조 시설을 운영 중이다.

웹페이지: www.transphormusa.com
팔로우: Twitter @transphormusa 및 WeChat @ Transphorm_GaN

본 보도자료는 해당 기업에서 원하는 언어로 작성한 원문을 한국어로 번역한 것이다. 그러므로 번역문의 정확한 사실 확인을 위해서는 원문 대조 절차를 거쳐야 한다. 처음 작성된 원문만이 공식적인 효력을 갖는 발표로 인정되며 모든 법적 책임은 원문에 한해 유효하다.

businesswire.com 원문 보기: https://www.businesswire.com/news/home/20230905213876/en/

웹사이트: http://www.transphormusa.com/

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