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첨단기술정보

All-SiC 모듈 설계에 대응한 통합 시뮬레이션 기술

전문가 제언: 탄화규소(SiC) 전원 장치는 현행의 실리콘(Si) 전원 장치에 비해 저 손실, 고속 및 고온 동작이 가능하여 차세대 전원 장치로서 기대되고 있다. 대 전류 출력모듈 실현에는 팁을 병렬로 접속할 필요가 있는데 이때 결선 배선에서 기생 인덕턴스로 인한 칩 간의 불균일 동작 및 그로 인해 생기는 특정 칩으로의 발열 집중현상이 문제된다. 이는 모듈의 내부 현상으로서 외부 측정으로는 현상의 정량적인 파악이 어렵다.

탄화규소(SiC) 전원장치의 이러한 뛰어난 특성으로 인하여 인버터 등 전력 변환장치의 조기 전개가 기대되는 한편, 고속 응답성을 위해서 파워 모듈 배선의 기생 인덕턴스에 기인한 서지 전압, 전자 노이즈 발생 및 칩 간의 불균일 동작 등이 염려된다. 본고에서는 모듈 배선에서의 기생 인덕턴스 외에 회로 동작 및 열 응답을 통합적으로 취급하는 통합 시뮬레이션 기술을 개발하고 이 기술로 지금까지 실현이 어려웠던 모듈 내부의 상세 동작검증 및 설계가 가능하게 되었으며, SiC 디바이스 성능을 최대한으로 살린 모듈 개발과 개발기간 단축 등에 관한 내용을 소개한다.