재생에너지와 에너지 저장 시스템(ESS) 시장이 빠르게 성장하면서, 전력 변환 효율과 시스템 소형화를 동시에 만족시키는 반도체 기술에 대한 요구가 높아지고 있다. 이러한 흐름 속에서 인피니언 테크놀로지스가 선보인 CoolGaN™ BDS 650V G5는 차세대 전력 전자 설계의 방향성을 제시하는 핵심 솔루션으로 주목받고 있다.

인피니언에 따르면 CoolGaN™ BDS 650V G5는 질화갈륨(GaN) 기술을 기반으로 한 모놀리식 양방향 스위치다.

기존 실리콘 기반 소자와 달리, 하나의 칩에서 양방향 전류 흐름을 제어할 수 있도록 설계돼 회로 구조를 단순화하고, 전력 손실을 최소화하는 것이 특징이다.

특히 고전압 환경에서도 안정적인 동작을 구현해 태양광 인버터와 ESS 같은 고효율 전력 변환 시스템에 적합하다.

■ 고효율·고전력 밀도를 동시에 구현

이 제품의 가장 큰 강점은 높은 스위칭 주파수와 낮은 손실 특성이다.

GaN 소자의 물리적 특성 덕분에 스위칭 과정에서 발생하는 에너지 손실이 줄어들고, 그 결과 시스템 전체 효율이 향상된다.

이는 곧 발열 감소로 이어져 냉각 설계 부담을 낮추고, 전력 밀도를 높이는 데 기여한다.

또한 CoolGaN™ BDS 650V G5는 양방향 전력 변환을 자연스럽게 지원한다.

태양광 발전과 ESS가 결합된 하이브리드 시스템이나, 전력의 흐름이 수시로 바뀌는 응용 환경에서 별도의 복잡한 회로 없이도 안정적인 제어가 가능하다.

이로 인해 수동 부품의 크기와 개수를 줄일 수 있으며, 전체 시스템 비용 절감 효과도 기대할 수 있다.

■ 설계 자유도를 높이는 모놀리식 구조

모놀리식 구조 역시 설계자들에게 매력적인 요소다.

개별 소자를 조합하던 기존 방식과 달리, 단일 칩 기반의 양방향 스위치는 회로 레이아웃을 단순화하고 신뢰성을 높인다.

이는 고집적 설계가 요구되는 차세대 인버터나 마이크로 인버터, 배터리 기반 전력 변환 장치에서 특히 유리하다.

인피니언은 이 제품을 통해 광대역갭 반도체의 상용화 가능성을 한층 끌어올렸다는 평가를 받고 있다.

엄격한 산업 표준을 충족하는 신뢰성과 내구성을 확보해, 장기간 운용이 필수적인 재생에너지 설비에도 적용할 수 있도록 했다.

■ 태양광·ESS를 넘어 확장되는 응용 분야

CoolGaN™ BDS 650V G5의 주요 응용 분야는 태양광 인버터와 에너지 저장 시스템이지만, 활용 가능성은 이에 그치지 않는다.

전력망 친화형 전력 변환 장치, 고효율 산업용 전원, 차세대 전력 변환 아키텍처 등 다양한 영역에서 적용이 가능하다.

특히 소형화와 고효율을 동시에 요구하는 시장에서 경쟁력을 발휘할 것으로 전망된다.

업계 관계자들은 “GaN 기반 양방향 스위치는 전력 전자 설계의 패러다임을 바꾸는 기술”이라며 “CoolGaN™ BDS 650V G5는 재생에너지와 전력 효율 향상이라는 두 가지 과제를 동시에 해결할 수 있는 현실적인 대안”이라고 평가한다.

재생에너지 확대와 함께 전력 변환 기술의 중요성이 커지는 가운데, CoolGaN™ BDS 650V G5는 차세대 전력 시스템을 설계하는 엔지니어들에게 새로운 선택지를 제시하고 있다.

고효율, 고신뢰성, 그리고 설계 유연성을 앞세운 이 제품이 향후 태양광 및 ESS 시장에서 어떤 변화를 이끌어낼지 주목된다.

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