고전압 반도체 솔루션의 선두주자인 텍사스 인스트루먼트(TI, Texas Instruments)가 새로운 SiC 게이트 드라이버를 통해 트랙션 인버터 효율을 극대화 하며, 전기차 주행거리를 연간 1,000마일(약 1,600㎞) 연장했다.

TI는 11일 온라인으로 기자간담회를 갖고 새로운 강화 절연 게이트 드라이버 ‘UCC5880-Q1’을 소개했다.

이날 발표를 담당한 마크 응(Mark Ng) TI 전기차 및 파워트레인 부문 총괄 매니저는 TI는 전장화와 관련해 △주행거리 극대화 △충전 속도 개선 △합리적인 가격 △안전 등 4가지 분야에서 전략을 강화하고 있다며, 이번 신제품 강화 절연 게이트 드라이버를 통해 이를 달성했다고 밝혔다.

새로운 UCC5880-Q1 강화 절연 게이트 드라이버는 트랙션 인버터의 효율성을 2% 증가하며, 1회 충전당 7마일(mile)의 주행거리를 향상 시켰다고 밝혔다. 이는 일주일에 3회 충전하는 전기차 기준으로 연간 1,000마일(약 1,600km) 이상의 추가 주행거리를 확보할 수 있다는 것을 의미한다.

UCC5880-Q1는 SiC(실리콘 카바이드) 소재 적용으로 전력 손실을 줄였고, 실시간 가변 강도 드라이버 시스템이 적용으로 인해 구동강도를 20A∼5A 사이에서 상황에 맞게 조절할 수 있어, 전기차가 고속이 아닌 저속에서 가다서다를 반복하는 경우에도 효율성을 높일 수 있게 됐다.

또한 ISO26262 준수를 통해 안전진단, 보호기능으로 안전성을 담보했다.

효율성 향상은 1회 충전할 때마다 주행거리를 개선하는 데 직접적인 영향을 미치기 때문에, 전기차에서 신뢰도와 전력 성능에 대한 필요성이 점점 더 증가하고 있다.

반면에 트랙션 인버터의 대부분이 이미 90% 이상의 효율로 작동하고 있다는 점을 고려할 때, 효율성을 현 수준에서 더 높이는 것은 쉽지 않아 이번 제품의 2% 증가는 큰 기술적 진보로 평가된다.

또한 UCC5880-Q1의 SPI 프로그래밍 기능과 통합 모니터링 및 보호 기능은 설계의 복잡성은 물론 외부 부품 비용을 절감할 수 있다.

엔지니어는 SiC 전기차 트랙션 인버터 레퍼런스 디자인을 사용해 부품 수를 줄이고 효율적인 트랙션 인버터 시스템을 신속하게 시제품화 할 수 있다.

맞춤형이 가능하고 테스트 설계를 마친 레퍼런스 디자인은 UCC5880-Q1, 바이어스 공급 전원 모듈, 실시간 제어 MCU 및 고정밀 감지 기능을 포함한다.

차량 기능 안전 ISO26262 표준을 준수하는 UCC5880-Q1의 시제품 버전은 현재 TI.com에서만 10.5-mm x 7.5-mm 32-핀 SSOP(shrink small-outline package)로 구매할 수 있다.

1,000개 단위로 5.90달러부터 구매 가능하며, 새로운 UCC5880-Q1 평가 모듈은 249달러에 구매할 수 있다.