오토모티브, 항공우주, 산업용 등에서 와이드 밴드 갭 화합물 반도체가 시장 점유율을 높여가는 가운데 이러한 소자는 빠른 스위칭 특성과 높은 전력 밀도가 장점이지만 해당 특성으로 인해 회로 설계 시 노이즈 해결도 한층 중요해졌다.

오토모티브 분야에서 GaN·SiC 전력반도체 채택으로 전력 밀도가 높아지면서 EMI 노이즈는 더욱 커지고 이에 따라 EMI 필터도 함께 커지는 경향이 있다. 이에 EMI·EMC 개발자들에게 이를 해결할 솔루션이 필요했다.

텍사스 인스트루먼트(TI) 코리아가 18일 서울 삼성동 무역센터에서 새로운 독립식 능동 EMI 필터(AEF) IC를 개발·출시했다고 발표했다. 

업계 최초 독립식 AEF IC인 ‘TPSF12C1·TPSF12C3·TPSF12C1-Q1·TPSF12C3-Q1’ 4종을 선보이며, TI는 공통 모드(Common mode) 초크의 인덕턴스 값을 최대 80% 줄임과 동시에 크기 또한 보다 작게 만들었다고 강조했다.
EMI 완화는 전자 시스템의 밀도가 높아지고 상호 연결성이 높아지면서 시스템을 설계하는 과정에서 중요한 고려 사항이 됐다. TI의 R&D 연구소인 킬비 랩(Kilby Labs)에서 개발한 AEF IC 포트폴리오는 100kHz~3MHz의 주파수와 단상 및 3상 AC 전력 시스템에서 공통 모드 EMI를 최대 30dB까지 감지해 감쇠시킬 수 있다고 설명했다.

새로운 AEF IC는 순수 패시브 필터 솔루션 대비 크기를 절반가량 줄이면서 엄격한 EMI 요구 사항을 충족할 수 있다. △CISPR 11 △CISPR 32 △CISPR 25 EMI 요구 사항을 충족하며 △넓은 범위의 AC/DC 전원 공급 장치 △온보드 충전기 △서버 △UPS 및 공통 모드 잡음이 만연한 기타 유사한 시스템에서의 노이즈 해결에 솔루션을 제공한다.

TI의 능동 EMI 필터 IC는 IEC 61000-4-5 서지 내성(surge immunity) 요구 사항을 충족해 TVS(transient voltage suppression, 과도 전압 억제) 다이오드 같은 외부 보호를 위한 부품의 필요성을 최소화한다.

발표를 진행한 안병남 TI코리아 오토모티브 기술지원 팀장은 “AEF IC가 공통 모드 노이즈를 캐치하고 이를 감쇠하는 시스템이 컨셉적으론 논의되고 있었으나 제품화하는 것은 TI가 처음이다”라고 말하며 “하이파워 애플리케이션일수록 공통 모드 노이즈가 커지고 EMI 필터 크기도 커지는 만큼 비용 효율성이 떨어져 이번에 출시되는 AEF IC가 이러한 챌린지에 해결책이 될 것으로 예상한다”고 자신했다.

새로 출시된 AEF IC는 메이저 완성차 업체들 다수가 샘플을 제공받고 적용을 검토하고 있는 것으로 전해지는 가운데 TI는 올 연말 차동 모드 노이즈(Differencial Mode Noise)에 대응하는 AEF IC도 출시할 예정이라고 밝혔다. 

TI는 현재 새로운 독립식 AEF IC 무료 샘플을 TI스토어에서 요청해 5개까지 제공받을 수 있다고 덧붙였다.