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25 | 바꿀 수 있는지에 대한 훌륭한 예시는 휴대전화용 USB 충전기에서 확인할 수 있는데, 이 충전기는 크기는 작아졌지만 전력 처리 능력은 약 11W에서 70W 로 증가했습니다. 그래서 GaN은 가능한 최고 효율이 필요한 최대 650V 및 20kW의 모터 애플리케이션에 이상적인 솔루션을 제공합니다. 반면, SiC는 GaN보다 훨씬 느리게 전환하지만 그래도 실리콘 솔루션보다는 빠릅니다. 와이드 밴드 갭 소재는 높은 전압과 전류 처리, 높은 열 전도성, 견고성 등 전력 전송에 있어 추가적인 이점이 있습니다. SiC의 더 높은 스위칭 주파수는 최대 약 1,200V 및 200kW 까지의 높은 효율성과 정확성이 필요한 설계에 더 적합합니다. 물론, 더 나은 성능을 얻으려면 절충이 필요합니다. 와이드 밴드 갭 반도체는 MOSFET과 IGBT보다 구동하기가 훨씬 어려워 설계 시간과 복잡성이 증가하게 됩니다. 또한 와이드 밴드 갭 소재 사용의 가장 중요한 장점으로 손꼽히는 것이 스위칭 속도가 더 빨라 더 작은 필터 부품을 사용할 수 있다는 점입니다. 그러나 모터 권선을 사용하여 PWM 신호를 평활화할 수 있으므로 모터 애플리케이션에서는 필터를 광범위하게 사용하지 않습니다. MOSFET과 IGBT 가 제공하는 적당한 스위칭 속도조차도 거의 완벽한 파형을 제공합니다. 또한 SiC 및 GaN 트랜지스터는 작동 중에 역회복 손실을 겪을 수도 있습니다. 초기 비용을 기준으로, IGBT와 MOSFET 은 SiC 및 GaN 트랜지스터보다 저렴하므로 비용에 민감한 많은 애플리케이션에 더 나은 옵션이 될 수 있습니다. 그러나 SiC 및 GaN 트랜지스터는 실리콘 트랜지스터보다 더 비싸지만, 현장에서 효율성이 더 높으므로 전체 애플리케이션 수명 주기에 걸쳐 더 저렴한 솔루션이 될 수 있습니다. 지금까지 설명한 모든 유형의 트랜지스터는 해당 애플리케이션의 필요에 따라 완벽하게 허용되는 선택입니다. 실제로, 그림 4에서 보듯이 대략 100kHz/10kW 레벨에서 상당한 중첩이 있는데 4가지 모든 트랜지스터 유형이 실행 가능한 선택지가 될 수 있습니다. 물론, GaN 및 SiC 트랜지스터는 여전히 개발 초기 단계이며, 미래에 나올 차세대 소자는 성능이 향상되고 가격은 저렴해질 가능성이 큽니다. 그렇다고 해서 IGBT와 MOSFET 이 지금처럼 계속 유지될 것이라는 뜻은 아닙니다. 예를 들어, 최근에 출시된 트렌치 IGBT는 성능이 향상되고 크기는 작아지고 열 성능이 더 나아졌습니다. 주파수 (Hz) 전력 (W) 그림 4: 현대적 전력 반도체의 대략적인 애플리케이션. (출처: Qorvo)