• 제목/요약/키워드: 전력반도체

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전력반도체 시장 및 기술개발 동향 (Market and Technology Development Trends of Power IC)

  • 전황수;양일석
    • 전자통신동향분석
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    • 제28권6호
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    • pp.206-216
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    • 2013
  • 전력반도체는 전력을 시스템에 맞게 배분하는 제어와 변환기능을 가진 소자이며, 에너지를 절약하고 제품을 축소하기 위하여 전력공급 장치나 전력변환 장치에 사용된다. 최근에는 모바일 기기의 증가와 전기자동차의 개발과 맞물려 전력반도체 적용 영역이 확대되고 있다. 선진국들은 산 학 연 관 중심으로 에너지를 절감할 수 있는 친환경 절전형 전력소자 공정, 회로, 모듈 및 시스템 기술 개발에 집중하고 있다. 국내는 원천기술 부족과 해외 특허 등으로 인해 90% 이상을 수입에 의존하고, 기술수준은 선진국대비 50~70%에 불과할 정도로 매우 취약한 편이다.

친환경 절전형 전력반도체 기술 (Green Power Electronics Technology)

  • 양일석;김종대;장문규
    • 전자통신동향분석
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    • 제24권6호
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    • pp.11-21
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    • 2009
  • 에너지를 절약하고 제품을 축소하기 위하여 전력공급 장치나 전력변환 장치에 사용되는 전력반도체는 전력용 파워스위칭 소자와 제어 IC로 구성되어 전력을 시스템에 맞게 배분하는 제어와 변환기능을 가진 반도체로 단순히 전력을 조절하고 전달하는 역할에서 에너지효율 제고 및 시스템 안정성과 신뢰성을 좌우하는 역할로 확장되어 가고 있고, 교토의정서 등의 지구 온난화 방지노력과 글로벌 환경규제의 확대로 친환경 절전형 부품/시스템 개발이 절실히 요구되는 실정이다. 이에 따라, 본 고에서는 스마트환경, 그린에너지, 예방진단 등 미래 인간생활 대응을 통해 신기술 및 신시장을 창출하는 신성장 동력 분야인 저전력, 고효율, 저발열, 저소음 등 환경 친화적으로 동작하여 에너지 효율 및 $CO_2$ 배출에 직접적인 영향을 미치는 친환경 절전형 전력반도체 기술 동향에 대해 논의하고자 한다.

차량용 전력반도체 모듈의 기생 임피던스에 관한 고찰 (A study on Parasitic Impedance of Power Semiconductor Modules for EV)

  • 장태은;김태완;장동근;김준식;박시홍
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.156-157
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    • 2012
  • 최근 국내에서도 다양한 형태의 전력반도체 모듈이 개발되고 있으며 대용량화에 따라 전력반도체 패키지 내부에 소자의 병렬연결이 흔히 사용되고 있다. 이에 따라 회로의 구조에 따른 기생 임피던스, 즉, 인덕턴스와 저항 성분은 개별 소자의 안전영역(SOA)을 넘는 스트레스를 발생시키고 고장을 일으킬 수 있다. 이러한 기생 임피던스를 모듈 설계 단계에서 시뮬레이션을 통해 분석하여 이에 의한 영향을 예측하고 설계에 반영하여 고 신뢰성 차량용 전력반도체 모듈을 개발하고자 한다.

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직렬 공진 하프-브릿지 컨버터 인덕션 쿠커에 적용할 Wide-Bandgap power device 선정 (Selection of Wide-Bandgap power device for series resonant half-bridge converter of Induction Cooker)

  • 김재근;김승권;박성민
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.159-160
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    • 2018
  • 본 논문에서는 인덕션 쿠커의 토폴로지 중 하나인 직렬 공진 하프-브릿지 컨버터에 Wide-Bandgap 전력 반도체를 적용하여 전력 손실을 평가한다. 전력 반도체의 발전으로 Si-기반의 전력반도체를 대체할 GaN과 SiC의 Wide-Bandgap 소자들이 양산되고 있다. Wide-Bandgap 소자의 장점은 고주파수에서의 동작과 낮은 손실에 있다. 이에 인덕션 쿠커의 직렬 공진 하프-브릿지 컨버터에 Wide-Bandgap 전력반도체를 적용하여 전력 손실을 PSIM Thermal Module을 통해 평가하고 인덕션 쿠커에 적합한 소자를 선정한다.

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차세대 전력반도체 SiC MOSFET의 스위칭 특성 및 효율에 관한 연구 (The Switching Characteristic and Efficiency of New Generation SiC MOSFET)

  • 최원묵;안호균
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.353-360
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    • 2017
  • 최근 Si기반 전력반도체의 물성적 한계로 인해 스위칭 반도체의 발전 속도가 떨어지고, 더 이상의 성능향상을 기대하기 어려운 실정이지만 Si기반보다 우수한 물성을 가진 SiC 기반 전력반도체가 개발되고 있다. 하지만 실제 시스템에 적용하기 위해서는 아직 뚜렷한 방법이 제시되지 못하고 있다. SiC기반 전력반도체의 시스템 설계에 대한 타당성과 솔루션을 제안하기 위하여, 1kW급의 DC-DC컨버터를 설계 및 제작하고 스위칭 주파수, 듀티비, 전압, 전류의 변화 조건 속에서 Si기반 전력반도체와 실험을 통해 비교 분석하였다. 각 시스템 부하별 입․출력을 통한 효율을 분석 및 Si MOSFET 대비 SiC MOSFET의 우수한 스위칭 성능을 확인하였고, 이를 통해 동일한 구동 조건에서 SiC MOSFET의 우수성을 검증하였다.

누전전류 검출을 위한 고감도, 저전력 반도체 IC 개발 (Development of A Low Power Consuming Semiconductor IC Having High Sensitivity for Earth Leakage Current Detection)

  • 김일기;이승요
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.113-114
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    • 2010
  • 정부의 친환경, 에너지절감 정책에 따라 누전차단 기능을 갖는 반도체 IC에 있어서도 고감도의 성능을 가지면서도 전력 소모가 적은 IC의 개발이 요구 되고 있다. 본 논문에서는 산업용 누전차단기(Earth Leakage Circuit Breaker)에 사용되는 핵심 반도체로서 고감도이면서도 저전력 소모를 하는 누전전류 검출 IC의 개발을 수행한다.

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3상 3300/220V 6kVA 양방향 지능형 반도체 변압기의 동작과 성능 분석 (Operation and Performance Analysis of 3-Phase 3300/220V 6kVA Bidirectional Intelligent Semiconductor Transformer)

  • 김도현;김재혁;한병문
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.58-59
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    • 2013
  • 본 과제에서는 3.3kV/220V, 6kVA 용량의 양방향 지능형 반도체 변압기의 새로운 회로 구성을 제안하고 그 동작과 성능을 분석하였다. 제안하는 3상 반도체변압기는 1.9kV/127V 단상 반도체 변압기 모듈 3대를 Y-결선으로 구성하였으며, 각 단상 반도체 변압기는 고압 고주파 AC-DC 정류기와 저압 양방향 DC-DC-AC 컨버터로 구성되어 있다. 제안하는 3.3kV/220V, 6kVA 3상 반도체변압기를 제작하고 실험을 통해 그 동작과 성능을 검증하였다. 먼저 1차적으로는 3상 반도체변압기의 정상동작에 대해 실험을 실시하고 그 후에는 3상 입력전압에 외란이 발생하였을 때 보상성능을 순방향 조류와 역방향 조류 2가지 경우로 나누어 실험을 실시하고 그 결과를 분석하였다. 분석한 결과 제안하는 반도체변압기는 양방향 전력흐름이 가능하고 입력전압에 Sag가 발생한 경우에도 이를 보상하여 수전단이나 부하에 전력공급이 가능함을 알 수 있었다.

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반도체 산업에 있어서의 진공 펌프 소비 전력 절감 방안 (How to reduce the power consumption of vacuum pump in semiconductor industry)

  • 주장헌;김효배;김중조
    • 한국진공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.278-291
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    • 2008
  • 반도체 소자 제조 공정을 진행하기 위해서는 수많은 진공 시스템이 사용되어야 하고 이로 인하여 많은 소비전력을 필요로 한다. 소비전력 문제는 환경 문제와도 연관되기 때문에 반도체 소자 제조업체들 입장에서는 깊은 관심을 가지고 해결해야 할 사항으로 여러 가지 방안들이 제안되고 있다. 진공 펌프 제조업체들 입장에서는 진공 펌프의 설계/제작에 있어 소비 전력절감을 감안하게 되지만, 반도체 팹(fab)내부에서 소비 전력을 줄이기 위해서는 진공 펌프를 사용하는 사용자의 사용 방법 및 환경도 매우 중요하다. 본 연구에서는 반도체 소자 제조 공정에 사용되는 진공 펌프의 소비 전력을 줄이는 여러 가지 방법들에 대해 간략하게 설명하고 반도체 산업의 기술 발전 방향이 진공 펌프 소비 전력에 미치는 영향을 살펴보고자 한다.