TI의 전원 모듈 패키징 기술. 2024년 인덕터 내장형 맥팩(MagPack, 왼쪽)에 이어 2026년 변압기 내장형 아이소쉴드(IsoShield, 오른쪽)를 공개했다(사진:TI코리아).
텍사스인스트루먼츠(TI)가 크기를 줄인 절연(絶緣, Isolation) 전원 모듈 두 종을 공개했다.
본사는 23일 미국 샌안토니오에서 개막한 전력 전자 분야 전시 및 학술대회 APEC(Applied Power Electronics Conference) 2026에 맞춰 이 내용을 발표했다. TI코리아는 24일 온라인 미디어간담회를 열고 출시 소식을 알렸다.
전기차나 데이터센터 전력시스템에는 수백 볼트(V) 고전압과 이를 제어하는 저전압 반도체가 동시 탑재된다. 고전압이 제어 회로로 유입될 시 반도체가 손상되거나 오작동으로 이어질 수 있다. 두 영역을 전기적으로 분리하면서도 전력을 전달하는 절연 전원이 필수다.
신제품은 신규 TI 독자 아이소쉴드(IsoShield) 멀티칩 패키징 기술로 만들어졌다. TI는 2024년 인덕터를 패키지에 내장한 맥팩(MagPack) 기술을 선보인 데 이어 이번에는 변압기까지 내장했다. 기판 위 부품 수가 줄고 설계가 단순해진다고 TI는 설명했다.
TI가 공개한 비교 데이터에 따르면 기존 개별 부품 방식 대비 인쇄회로기판(PCB) 차지 면적이 846㎟에서 152㎟로, 부품 수는 33개에서 8개로 줄었다. 높이는 11.4㎜에서 2.65㎜, 무게는 6.2g에서 0.9g으로 감소했다. 전력 밀도는 최대 3배 높다고 밝혔다. 다만 기존 절연 전원 모듈 대비 얼마나 작아졌는지에 관한 수치는 공개하지 않았다.
카난 사운다라판디안(Kannan Soundarapandian) TI 고전압 제품 사업부 부사장은 "패키징 혁신이 전력 산업을 바꾸고 있다"면서 "아이소쉴드는 엔지니어들이 더 작고 신뢰성 높은 제품을 빠르게 시장에 낼 수 있도록 돕는다"고 말했다.
신제품 중 하나인 UCC34141-Q1은 실리콘카바이드(SiC) 모스펫(MOSFET)이나 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor) 게이트 드라이버에 전원을 공급하는 차량용 제품이다. 배터리 전력을 모터 구동용 교류로 변환하는 트랙션 인버터, 외부 전원으로 배터리를 충전하는 온보드 충전기(OBC), 배터리 셀 전압과 온도를 실시간 감시하는 배터리관리시스템(BMS) 등에 사용된다. 중간전압(6~20V)을 지원한다.
UCC33420은 고전압과 저전압 사이에서 디지털 신호를 절연 전달하는 디지털 아이솔레이터, 고전압 측 전압·전류를 측정해 디지털 값으로 변환하는 절연 아날로그-디지털 컨버터(ADC), CAN과 SPI 등 통신 신호를 절연 전달하는 통신 인터페이스 등에 쓰인다. 5V 전원이 필요한 절연 회로 전반에 탑재될 수 있다.
두 제품 모두 최대 출력은 2와트(W)다. 메인 전력 경로가 아닌 보조 전원 공급 영역이다. 출력은 작지만 고전압과 저전압 회로 사이 절연을 유지하는 곳에 쓰이는 만큼 신뢰성에 미치는 영향이 크다.
이 시장 대표 경쟁사 중 하나는 아나로그디바이스(ADI)다. ADI는 독자 아이소파워(isoPower) 기술로 절연 전원 모듈을 공급하고 있다. 변압기를 집적한다는 방향은 같지만 방식은 다르다. ADI는 변압기를 칩 위에 직접 형성하는 온칩(on-chip) 방식이다. TI 아이소쉴드는 패키지 안에 평면 변압기를 별도 칩으로 내장하는 멀티칩 패키지 방식이다. 일본 무라타도 기판 내 변압기 통합 구조의 소형 절연 DC-DC 컨버터 모듈을 공급하고 있다.
UCC33420은 현재 양산 수량으로 TI.com에서 구매 가능하다. UCC34141-Q1은 사전 생산 수량을 공급 중이다.
한주엽 전문기자
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