전기차 반도체

전기차에 사용되는 반도체

반도체는 전통적인 ICE 구동 자동차에서 중요한 역할을 하지만 전기차(하이브리드 전기차 및 배터리 전기차)에 추가되는 3개 영역, 즉 DC/DC 컨버터, 트랙션 인버터, 온보드 충전기에서도 필수적인 역할을 한다.

DC-DC 컨버터
DC-DC 컨버터는 전기차의 다양한 구성에 따라 HV를 48V로, HV를 12V로, 48V를 12V로 변환할 수 있다. DC-DC 컨버터 설계의 주요 요건은 저손실, 고효율, 소형, 저중량이다. 수많은 아키텍처에 따라 다양한 반도체 디바이스가 필요하다. 이를 위해 ST는 전력 디바이스, 고속 스위칭 다이오드를 통합한 수퍼-정션 MOSFET, 다이오드를 통합한 IGBT, SiC MOSFET, 저전압 트렌치-게이트 MOSFET, 게이트 드라이버로서 STGAP1S gapDRIVE과 같은 제품을 제공한다.

트랙션 인버터
트랙션 인버터는 HV DC를 전기 모터를 구동하기 위한 3상 AC 전력으로 변환한다. 트랙션 인버터 설계의 주요 요건은 효율, 고온 동작, 빠른 스위칭, MCU 제어이다. 650V IGBT(650V ‘프리 휠링’ 다이오드 통합)나 650V/1200V SiC MOSFET을 게이트 드라이버와 함께 사용할 수 있다.

온보드 충전기
온보드 충전기는 전력망(AC)에서 에너지를 받아 이를 DC로 변환하여 고전압 배터리에 저장한다. 이를 위한 ST의 제품으로는 정류 및 전력 보정용 650V 또는 1200V SiC 다이오드, 1200V SCR, 600V 하드 스위칭 MOSFET, 600V 다이오드 등이 있다.

전기화를 위한 그 외 핵심 요소
자동차의 전기화는 자동차의 주행 거리가 차량 전 부품의 전력 소모와 직접적으로 관련된다. 따라서 이 거리를 극대화하기 위해서는 모든 반도체 부품들이 개별적으로든 전체 시스템 내에서든 전력을 관리해야 한다.