Enphase와 Infineon은 AI 데이터센터용으로 설계된 고체 변압기에 900V GaN 스위치를 적용했다고 밝혔으며, 이를 세계 최초라고 주장하고 있다.

전기 장비 제조업체 Enphase Energy는 독일 반도체 기업 Infineon Technologies와 협력하여, 자사 솔리드 스테이트 변압기(SST) 전력 모듈에 900볼트 질화갈륨(GaN) 모놀리식 양방향 스위치(BDS) 소자를 적용한다고 발표했습니다. 이는 "세계 최초"의 기술이라고 양사는 밝혔습니다.

양사는 이번 적용이 AI 데이터센터 분야를 겨냥한 Enphase의 IQ 솔리드 스테이트 변압기(IQ SST) 확대에 핵심적인 역할을 할 것이라고 설명했습니다.

Enphase에 따르면, BDS 소자를 사용하면 1kV 미만 등급의 부품을 계속 활용할 수 있어, 일반적으로 탄화규소(SiC) 기술에 의존하는 고성능 전력 변환 설계의 선택지가 넓어집니다. 회사는 또한 SST 내부에서 이 스위치가 스위칭 손실을 줄이고 전력 경로의 부품 수를 줄여준다고 주장했습니다.

직류(DC) 측에서는 고전압 단방향 스위치(UDS) 소자를 사용하면 +/-400V 분할 버스 대신 단극 800V 전력 생성이 가능해집니다. 또한 +/-750V 분할 생성을 통해 향후 1,500VDC 버스 구조를 지원하며, 스위치 수와 브리지 손실을 모두 줄일 수 있습니다.

Infineon의 GaN 시스템 사업부 선임 부사장 겸 사업부장인 Johannes Schoiswohl은 "Enphase는 거의 모든 업체보다 우리 기술에 더 많은 것을 요구하며, 중전압 솔리드 스테이트 변압기야말로 고전압 GaN의 가치가 입증되는 곳입니다. 650V를 넘어서면 시스템 설계자는 구조를 최적화하는 데 그치지 않고 비용과 손실을 근본적으로 줄일 수 있습니다."라고 말했습니다.

Enphase Energy의 선임 부사장 겸 최고기술책임자 Hans van Antwerpen은 "GaN은 우리에게 새로운 기술이 아닙니다. 이미 현장의 Enphase IQ9 마이크로인버터에서 사용되고 있으며, 그 현장 데이터 덕분에 메가와트급 시스템에서도 이를 신뢰합니다."라고 말했습니다.

그는 이어서 "900V로 전환하면 고주파 스위칭을 포기하지 않고도 전압 여유를 확보할 수 있으며, 1kV 미만 부품을 계속 사용하면서 시스템 내 컨버터 수를 줄일 수 있습니다. 전력 경로의 부품이 줄어들면 효율이 높아지고 고장 가능성도 줄어듭니다."라고 덧붙였습니다.

900V GaN BDS 소자는 테스트를 성공적으로 마쳤으며, 현재 IQ SST 개발용 빌드에 통합되고 있습니다. 이후 양산 인증이 진행될 예정입니다.

SST는 데이터센터 분야에서 점점 인기를 얻고 있으며, 최근 몇 달 사이 여러 주요 기업이 공급업체와 계약을 체결했습니다. 이달 초 Vantage는 SST 제조업체 Heron Power와 계약을 맺고, 자사 하이퍼스케일 데이터센터 포트폴리오 전반에 배치할 1GW 이상의 SST를 확보했습니다. Heron은 Crusoe와도 협력하고 있습니다.

Infineon은 이 기술과 관련해 다른 제조업체와도 협력해 왔습니다. 지난달 이 회사는 Eaton과 계약을 체결해, 전력 관리 기업인 Eaton의 중전압 SST 플랫폼에 탄화규소(SiC) 전력 소자를 공급하기로 했습니다.