파나소닉 오토모티브 앤 인더스트리얼 시스템즈 유럽이 지난10~12일 독일 뉘른베르크에서 열린 PCIM (Power Conversion Intelligent Motion, 국제 동력기술 박람회) 2016에서 자사의 신뢰도 높은 광범위한 애플리케이션을 제공하는 수동부품, 반도체, 열관리 솔루션 등의 업계 선도 혁신 기술을 부각시켰다.
GaN(질화갈륨)이 혁신 기술에서 주류 생산으로 편입되면서 파나소닉은 질화갈륨 파워 트랜지스터를 활용한 현실적이고 흥미로운 애플리케이션을 전시했다. 새로 출시된 X-GaN(TM) 게이트 드라이버는 고주파 스위칭에 최적화돼 디자인에 들어가는 노력을 최소화하는 동시에 X-GaN 트랜지스터의 최대 성능을 이끌어내며 다음과 같은 정밀 제어도 가능하다(0.5% ~ 99.5% @ 50kHz).
이 드라이버는 GiT 트랜지스터에 최적화된 내장형 정밀 전류원과 내장형 마이너스 전압원을 활용한다. 파나소닉은 GaN 기반의 콤팩트 전력공급기와 GaN 기반의 모터용 인버터 같은 GaN 애플리케이션의 예를 제시했다. 또한 GaN 평가 환경, GaN 파워 디바이스, 파워 모듈 (GaN과 SiC(탄화규소) 기반), 파워 스토리지 시스템용 양방향 AC/DC 컨버터(SiC 활용 예) 등도 전시됐다.
파나소닉은 유럽 PCIM에는 처음으로 X-GaN 기술을 적용한 보조 로보트의 시제품을 전시했다. 산업용 파워 보조 슈트는 파나소닉의 사내 벤처 기업인 액티브링크(Activelink Co., Ltd.)에서 개발했다. 파나소닉은 신체 역학을 보조하는 모터를 장착한 액티브링크의 보조 슈트에 X-GaN 인버터 기술을 적용했다.
또한 파나소닉은 열전도율이 최대 1950 W/m K로서 구리 같은 일반 재료에 비해 5배나 더 높은 업계 선도의 열전도율을 지닌 세계에서 가장 얇은 써멀 솔루션인 PGS(Pyrolytic Highly Oriented Graphite Sheet)의 다음 단계로서 LDPGS도 선보였다.
LDPGS(Low Density Pyrolytic Graphite Sheet)는 TIM(Thermal Interface Material)용으로 개발됐으며 낮은 열저항과 쉬운 처리, 높은 시스템 신뢰도를 제공한다. 또한 어떤 형태로든 절삭되는 유연성은 그리스 같은 전통적 솔루션이 통하지 않고 공간과 무게의 제약이 따르는 열 관리의 문제점에 새로운 솔루션을 제공해준다.
LDPGS 그라파이트 시트(Graphite Sheet)는 겨우 200 µm 두께의 2D 탄소 매트릭스로 구성돼 효과적으로 열을 Z 방향으로 전달, 분산시킴으로써 서버 유닛, IGBT 모듈, 컨버터 같은 민감한 전자제품의 손상을 막아준다.
파나소닉은 PCIM 유럽 2016에서 다양한 최신 콘덴서와 저항기를 포함한 수동부품(passive components)을 선보였는데 낮은 저항용으로 설계돼 전력소비를 최소화한 전류검출 저항기가 특징적이다. 파나소닉은 다양한 크기(0402에서 2512)와 저항 값의 광범위한 부품을 제공했다.
금속판 기술(ERJM-시리즈)과 특수공법은 높은 신뢰도를 유지하면서도 열악한 환경에 적합한 부품 생산에 도움이 된다. 양면 저항소자 기술(ERJxBW-시리즈)과 범용 단말기 기술(ERJA, ERJB-시리즈)은 고성능 애플리케이션에 이상적이다.
파나소닉의 전류검출저항기는 AEC-Q200에 상응하기 때문에 모든 종류의 자동차 애플리케이션에 잘 어울린다. 기술적으로는 대량의 전력손실, 고형 접합 부위의 파손 위험을 줄여주는 소프트 터미네이션(soft termination), 높은 ESD 저항, 높은 펄스 저항 등이 적용됐다.
특징적인 콘덴서로는 파나소닉의 업계 선도의 필름 콘덴서(film capacitor)와 하이브리드 콘덴서가 전시됐다. 필름 콘덴서의 고성능과 높은 신뢰도 덕분에 DC-link 구동을 위한 안전하고 튼튼한 디자인이 가능한 주문제작용 모듈 설계가 가능해졌다.
하이브리드 콘덴서의 두 선은 초소형 콘덴서에서 높은 리플 전류를 사용하게 해주는 액체 전해물질과 고체 폴리머의 완벽한 혼합을 상징한다. 전체 주파수 범위에 걸친 안정적인 작동과 저온에서의 낮은 ESR 유지도 고성능 애플리케이션을 가능하게 한다.
시장 수요와 애플리케이션 요구조건을 충족하기 위해 파나소닉은 파워 초크 코일(Power choke coil) 신기술을 개발했다(high power SMD in 12x12 case size ETQP8MxxxJFA). 금속 분말 기반의 하이파워(High Power) SMD는 고압 리플전류 애플리케이션에 적합하다 (예, 엔진시스템, 스타트 앤 스톱 시스템, 스티어링 시스템 등). 파나소닉 하이파워 SMD는 로드 코어 코일(rod core coil)을 대체할 뿐 아니라 소형화에도 적합하다. 13x13, 15x15 or 17x17 크기의 케이스를 사용하는 대신 파나소닉은 이와 동일하거나 그 이상의 전기적 특성을 지닌 12x12 케이스 크기의 하이파워 SMD를 제공한다. 따라서 PCA 상에서 공간뿐 아니라 부품 크기도 줄여준다. 파나소닉 하이파워 SMD는 낮은 DCR 특성을 통해 낮은 전류 손실을 달성할 수 있다.
