๊ธฐ๋ณธ ์๋ฆฌ, ๊ณ ๊ธ ํ ํด๋ก์ง, ๋ถํ ์ ์ , ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๊ธฐ๋ฒ ๋ฐ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ฐ์ ๋ํฅ์ ์์ฐ๋ฅด๋ ํฌ๊ด์ ์ธ ์ ๋ ฅ ์ ์ ์ค๊ณ ๊ฐ์ด๋.
์ ๋ ฅ ์ ์ ์ค๊ณ ๋ง์คํฐํ๊ธฐ: ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ด์
์ ๋ ฅ ์ ์๋ ์ ๋ ฅ์ ํจ์จ์ ์ธ ๋ณํ, ์ ์ด ๋ฐ ์กฐ์ ์ ๋ค๋ฃจ๋ ์ค์ํ ๊ณตํ ๋ถ์ผ์ ๋๋ค. ๋ ธํธ๋ถ์ ์ ์ ๊ณต๊ธ ์ฅ์น๋ถํฐ ๋๋ฅ์ ๊ฐ๋ก์ง๋ฌ ์ ๊ธฐ๋ฅผ ๊ณต๊ธํ๋ ๊ณ ์ ์ ์ก์ ์์คํ ์ ์ด๋ฅด๊ธฐ๊น์ง, ์ ๋ ฅ ์ ์๋ ํ๋ ๊ธฐ์ ๊ณผ ์ธํ๋ผ์์ ํ์์ ์ธ ์ญํ ์ ํฉ๋๋ค. ์ด ๊ฐ์ด๋๋ ์ ๋ ฅ ์ ์ ์ค๊ณ์ ๋ํ ํฌ๊ด์ ์ธ ๊ฐ์๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ฉฐ, ์ง์์ ๋ํ๊ณ ์ ํ๋ ์ด๋ณด์์ ์๋ จ๋ ์์ง๋์ด ๋ชจ๋๋ฅผ ๋์์ผ๋ก ํฉ๋๋ค.
๊ธฐ๋ณธ ์๋ฆฌ
ํต์ฌ์ ์ผ๋ก ์ ๋ ฅ ์ ์๋ ๋ค์ด์ค๋, MOSFET, IGBT์ ๊ฐ์ ๋ฐ๋์ฒด ์์๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ ์๊ณผ ์ ๋ฅ๋ฅผ ์กฐ์ํ๋ ๊ฒ์ ์์กดํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๊ธฐ๋ณธ ์๋ฆฌ๋ฅผ ์ดํดํ๋ ๊ฒ์ ํจ์จ์ ์ด๊ณ ์ ๋ขฐํ ์ ์๋ ์ ๋ ฅ ์ ์ ํ๋ก๋ฅผ ์ค๊ณํ๋ ๋ฐ ๋งค์ฐ ์ค์ํฉ๋๋ค.
์ค์์นญ ํน์ฑ
๋๋ถ๋ถ์ ์ ๋ ฅ ์ ์ ํ๋ก์ ํต์ฌ์ ์ค์์นญ์ ์์ต๋๋ค. ์ด์์ ์ธ ์ค์์น๋ ์ผ์ก์ ๋ ์ ํญ์ด 0์ด๊ณ ๊บผ์ก์ ๋ ์ ํญ์ด ๋ฌดํ๋์ ๋๋ค. ์ค์ ์ค์์น(๋ฐ๋์ฒด)๋ ์ด๋ฌํ ์ด์์ ์ธ ์ํ์์ ๋ฒ์ด๋ ์ ํํ ์ค์์นญ ์๊ฐ๊ณผ ์จ-์ํ ์ ํญ์ผ๋ก ์ธํด ์ค์์นญ ์์ค์ ๋ํ๋ ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ํน์ฑ์ ์ดํดํ๋ ๊ฒ์ ์์ค์ ์ต์ํํ๊ณ ํจ์จ์ ์ต์ ํํ๋ ๋ฐ ํต์ฌ์ ๋๋ค.
์์: DC-DC ์ปจ๋ฒํฐ์ ์ฌ์ฉ๋๋ MOSFET์ ์๊ฐํด ๋ณด์ญ์์ค. ์์น ๋ฐ ํ๊ฐ ์๊ฐ์ผ๋ก ํ์๋๋ ์ค์์นญ ์๋๋ ์ค์์นญ ์์ค์ ์ง์ ์ ์ธ ์ํฅ์ ๋ฏธ์นฉ๋๋ค. ๋ ๋น ๋ฅธ MOSFET์ ์ ์ฌ์ ์ผ๋ก ๋ ๋น์ ์ ์์ง๋ง, ํนํ ๋ ๋์ ์ค์์นญ ์ฃผํ์์์ ์ปจ๋ฒํฐ์ ์ ๋ฐ์ ์ธ ํจ์จ์ ํฌ๊ฒ ํฅ์์ํฌ ์ ์์ต๋๋ค.
๊ธฐ๋ณธ ํ๋ก ํ ํด๋ก์ง
๋ช ๊ฐ์ง ๊ธฐ๋ณธ์ ์ธ ํ๋ก ํ ํด๋ก์ง๊ฐ ์ ๋ ฅ ์ ์์ ๊ตฌ์ฑ ์์๋ฅผ ํ์ฑํฉ๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์๋ ๋ค์์ด ํฌํจ๋ฉ๋๋ค:
- ๋ฒ ์ปจ๋ฒํฐ(Buck Converter): ์ ์์ ๋ฎ์ถค (์: 24V๋ฅผ 12V๋ก ๋ณํ).
- ๋ถ์คํธ ์ปจ๋ฒํฐ(Boost Converter): ์ ์์ ๋์ (์: 12V๋ฅผ 24V๋ก ๋ณํ).
- ๋ฒ -๋ถ์คํธ ์ปจ๋ฒํฐ(Buck-Boost Converter): ์ ์์ ๋์ด๊ฑฐ๋ ๋ฎ์ถ ์ ์์ (์: ํ์๊ด ์ถฉ์ ์ปจํธ๋กค๋ฌ).
- ์ธ๋ฒํฐ(Inverter): DC๋ฅผ AC๋ก ๋ณํ (์: ํ์๊ด ์ธ๋ฒํฐ ๋ฐ UPS ์์คํ ).
- ์ ๋ฅ๊ธฐ(Rectifier): AC๋ฅผ DC๋ก ๋ณํ (์: ์ ์ ์ด๋ํฐ).
์์: ํ์๊ด ์ธ๋ฒํฐ๋ ๋ถ์คํธ ์ปจ๋ฒํฐ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ํ์๊ด ํจ๋์ DC ์ ์์ ์ธ๋ฒํฐ ๋จ์ ์ ํฉํ ์์ค์ผ๋ก ๋์ ๋๋ค. ๊ทธ๋ฐ ๋ค์ ์ธ๋ฒํฐ๋ DC ์ ์์ AC ์ ์์ผ๋ก ๋ณํํ์ฌ ๊ณํต์ ๊ณต๊ธํฉ๋๋ค.
๊ณ ๊ธ ํ ํด๋ก์ง ๋ฐ ์ ์ด ๊ธฐ๋ฒ
๊ธฐ๋ณธ ํ ํด๋ก์ง๋ฅผ ๋์ด์, ๋ ์ง๋ณด๋ ์ค๊ณ๋ ํฅ์๋ ์ฑ๋ฅ, ํจ์จ์ฑ ๋ฐ ์ ๋ ฅ ๋ฐ๋๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์ค๊ณ๋ ์ข ์ข ์ ๊ตํ ์ ์ด ๊ธฐ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํฉ๋๋ค.
๊ณต์งํ ์ปจ๋ฒํฐ
๊ณต์งํ ์ปจ๋ฒํฐ๋ ๊ณต์ง ํ๋ก๋ฅผ ํ์ฉํ์ฌ ์ํํธ ์ค์์นญ์ ๋ฌ์ฑํ๊ณ , ์ค์์นญ ์์ค๊ณผ ์ ์๊ธฐ ๊ฐ์ญ(EMI)์ ์ค์ ๋๋ค. ์ด๋ ๋ฌด์ ์ ๋ ฅ ์ ์ก ๋ฐ ์ ๋ ๊ฐ์ด๊ณผ ๊ฐ์ ๊ณ ์ฃผํ์ ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์์ ํํ ๋ฐ๊ฒฌ๋ฉ๋๋ค.
๋ฉํฐ๋ ๋ฒจ ์ปจ๋ฒํฐ
๋ฉํฐ๋ ๋ฒจ ์ปจ๋ฒํฐ๋ ์ฌ๋ฌ ์ ์ ๋ ๋ฒจ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ํ๋ ์ถ๋ ฅ ์ ์ ํํ์ ํฉ์ฑํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์กฐํ ์๊ณก์ ์ค์ด๊ณ ์ ๋ ฅ ํ์ง์ ํฅ์์ํต๋๋ค. ์ด๋ ๋ชจํฐ ๋๋ผ์ด๋ธ ๋ฐ ๊ณํต ์ฐ๊ณํ ์ธ๋ฒํฐ์ ๊ฐ์ ๊ณ ์ ๋ ฅ ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์์ ๋๋ฆฌ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค.
๋์งํธ ์ ์ด
๋ง์ดํฌ๋ก์ปจํธ๋กค๋ฌ ๋๋ ๋์งํธ ์ ํธ ์ฒ๋ฆฌ๊ธฐ(DSP)๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๊ตฌํ๋๋ ๋์งํธ ์ ์ด ์์คํ ์ ์๋ ๋ก๊ทธ ์ ์ด์ ๋นํด ๋ ํฐ ์ ์ฐ์ฑ๊ณผ ์ ๋ฐ๋๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ๊ณ ๊ธ ์ ์ด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ, ์ ์ ์ ์ด ๋ฐ ๊ณ ์ฅ ์ง๋จ์ด ๊ฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
์์: ์ ๊ธฐ์ฐจ(EV)๋ ์ข ์ข ๋ฉํฐ๋ ๋ฒจ ์ปจ๋ฒํฐ์ ๊ณ ๊ธ ๋์งํธ ์ ์ด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ ์ ๊ตํ ๋ชจํฐ ๋๋ผ์ด๋ธ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๊ณ ํจ์จ ๋ฐ ์ ๋ฐํ ํ ํฌ ์ ์ด๋ฅผ ๋ฌ์ฑํฉ๋๋ค.
๋ถํ ์ ์ : ์ค์ํ ์ธก๋ฉด
์ฌ๋ฐ๋ฅธ ๋ถํ์ ์ ํํ๋ ๊ฒ์ ์ ๋ ฅ ์ ์ ํ๋ก์ ์ฑ๋ฅ, ์ ๋ขฐ์ฑ ๋ฐ ๋น์ฉ ํจ์จ์ฑ์ ๋งค์ฐ ์ค์ํฉ๋๋ค. ์ฃผ์ ๋ถํ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค:
๋ฐ๋์ฒด
MOSFET, IGBT, ๋ค์ด์ค๋๋ ์ ๋ ฅ ์ ์์ ํต์ฌ ๋ถํ์ ๋๋ค. ์ ์ ํ ์์๋ฅผ ์ ํํ๋ ค๋ฉด ์ ์ ๋ฐ ์ ๋ฅ ์ ๊ฒฉ, ์ค์์นญ ์๋, ์จ-์ํ ์ ํญ ๋ฐ ์ด ํน์ฑ์ ์ ์คํ๊ฒ ๊ณ ๋ คํด์ผ ํฉ๋๋ค.
๊ธ๋ก๋ฒ ๊ด์ : ์ ์ธ๊ณ์ ๋ค์ํ ์ ์กฐ์ ์ฒด๋ค์ด ๋ค์ํ ๋ฐ๋์ฒด ๊ธฐ์ ์ ์ ๋ฌธ์ผ๋ก ํฉ๋๋ค. ์ ๋ฝ ์ ์กฐ์ ์ฒด๋ ์ข ์ข ๊ณ ์ ๋ขฐ์ฑ IGBT์ ๋ฐ์ด๋๋ฉฐ, ์์์ ์ ์กฐ์ ์ฒด๋ MOSFET์ ๋ํด ๊ฒฝ์๋ ฅ ์๋ ๊ฐ๊ฒฉ์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.
์๋ ๋ถํ
์ปคํจ์ํฐ, ์ธ๋ํฐ, ์ ํญ๊ธฐ๋ ํํฐ๋ง, ์๋์ง ์ ์ฅ ๋ฐ ์ ๋ฅ ์ ํ์ ํ์์ ์ธ ์ญํ ์ ํฉ๋๋ค. ์ ์ ํ ๊ฐ, ์ ์/์ ๋ฅ ์ ๊ฒฉ ๋ฐ ํ์ฉ ์ค์ฐจ๋ฅผ ์ ํํ๋ ๊ฒ์ด ์ค์ํฉ๋๋ค.
์๊ธฐ ๋ถํ
๋ณ์๊ธฐ์ ์ธ๋ํฐ๋ ์ ์ ๋ณํ ๋ฐ ์๋์ง ์ ์ฅ์ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค. ์ค๊ณ ๊ณ ๋ ค ์ฌํญ์๋ ์ฝ์ด ์ฌ๋ฃ, ๊ถ์ ๊ตฌ์ฑ ๋ฐ ์ด ๊ด๋ฆฌ๊ฐ ํฌํจ๋ฉ๋๋ค. ANSYS Maxwell ๋๋ COMSOL๊ณผ ๊ฐ์ ์ํํธ์จ์ด ๋๊ตฌ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์๊ธฐ ๋ถํ ์ค๊ณ๋ฅผ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ์ต์ ํํ ์ ์์ต๋๋ค.
๊ฒ์ดํธ ๋๋ผ์ด๋ฒ
๊ฒ์ดํธ ๋๋ผ์ด๋ฒ๋ ์ ๋ ฅ ๋ฐ๋์ฒด๋ฅผ ์ผ๊ณ ๋๋ ๋ฐ ํ์ํ ์ ์๊ณผ ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ๋ฐ๋์ฒด ๋ฐ ์ ์ด ์ ํธ์ ํน์ฑ๊ณผ ์ผ์นํ๋๋ก ์ ์คํ๊ฒ ์ ํํด์ผ ํฉ๋๋ค.
์์: ๊ณ ์ฃผํ ์ค์์นญ ์ ์ ๊ณต๊ธ ์ฅ์น์์๋ ์์ค์ ์ต์ํํ๊ณ ์์ ์ฑ์ ์ ์งํ๊ธฐ ์ํด ๋ฎ์ ESR(๋ฑ๊ฐ ์ง๋ ฌ ์ ํญ) ์ปคํจ์ํฐ๋ฅผ ์ ํํ๋ ๊ฒ์ด ์ค์ํฉ๋๋ค. ๋ง์ฐฌ๊ฐ์ง๋ก, ํจ์จ์ ๊ทน๋ํํ๊ธฐ ์ํด์๋ ์ฝ์ด ์์ค์ด ์ ์ ์ธ๋ํฐ๋ฅผ ์ ํํ๋ ๊ฒ์ด ์ค์ํฉ๋๋ค.
์ ๋ ฅ ์ ์ ์ค๊ณ๋ฅผ ์ํ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๊ธฐ๋ฒ
์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ํ๋กํ ํ์ ์ ์ ์ํ๊ธฐ ์ ์ ์ ๋ ฅ ์ ์ ํ๋ก์ ์ค๊ณ์ ์ฑ๋ฅ์ ๊ฒ์ฆํ๋ ๋ฐ ํ์์ ์ธ ๋๊ตฌ์ ๋๋ค. ๊ฐ๊ฐ์ ์ฅ๋จ์ ์ ๊ฐ์ง ์ฌ๋ฌ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ํํธ์จ์ด ํจํค์ง๊ฐ ์์ต๋๋ค.
SPICE ์๋ฎฌ๋ ์ด์
SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)๋ ์ ๋ ฅ ์ ์ ํ๋ก์ ๋์์ ๋ถ์ํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉํ ์ ์๋ ๋ฒ์ฉ ํ๋ก ์๋ฎฌ๋ ์ดํฐ์ ๋๋ค. ํนํ ๊ณผ๋ ๋ถ์ ๋ฐ ์์ ํธ ๋ถ์์ ์ ์ฉํฉ๋๋ค.
PLECS
PLECS๋ ์ ๋ ฅ ์ ์๋ฅผ ์ํด ํน๋ณํ ์ค๊ณ๋ ์ ๋ฌธ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๋๊ตฌ์ ๋๋ค. ์ฌ์ฉ์ ์นํ์ ์ธ ์ธํฐํ์ด์ค์ ํจ์จ์ ์ธ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ ๊ณตํ์ฌ ๋ณต์กํ ์ ๋ ฅ ์ ์ ์์คํ ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๋ ๋ฐ ์ ํฉํฉ๋๋ค.
MATLAB/Simulink
MATLAB/Simulink๋ ์ ๋ ฅ ์ ์๋ฅผ ํฌํจํ ๊ด๋ฒ์ํ ์์คํ ์ ๋ชจ๋ธ๋งํ๊ณ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉํ ์ ์๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ฒฝ์ ๋๋ค. ์ ๋ ฅ ์ ์ ๋ถํ ๋ฐ ์ ์ด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ด๋ฒ์ํ ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.
์์: ์๋ก์ด ์ธ๋ฒํฐ ์ค๊ณ์ ํ๋กํ ํ์ ์ ์ ์ํ๊ธฐ ์ ์ SPICE ๋๋ PLECS๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ํจ์จ, ์ ์ ๋ฐ ์ ๋ฅ ํํ, ์ด ๋์์ ๊ฒ์ฆํ๊ธฐ ์ํด ์ฑ๋ฅ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๋ ๊ฒ์ด ํ์์ ์ ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ค๊ณ ๊ณผ์ ์ด๊ธฐ์ ์ ์ฌ์ ์ธ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํ์ ํ๊ณ ์๊ฐ๊ณผ ์์์ ์ ์ฝํ ์ ์์ต๋๋ค.
PCB ์ค๊ณ ๋ฐ ๋ ์ด์์ ๊ณ ๋ ค ์ฌํญ
์ ์ ํ PCB ์ค๊ณ ๋ฐ ๋ ์ด์์์ ์ ๋ ฅ ์ ์ ํ๋ก์ ์ฑ๋ฅ, ์ ๋ขฐ์ฑ ๋ฐ EMI ๊ท์ ์ค์์ ๋งค์ฐ ์ค์ํฉ๋๋ค. ์ฃผ์ ๊ณ ๋ ค ์ฌํญ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค:
์ ์ ๋ฐ ์ ์ง ํ๋ฉด
์ ์ฉ ์ ์ ๋ฐ ์ ์ง ํ๋ฉด์ ์ ๋ฅ ํ๋ฆ์ ์ํ ๋ฎ์ ์ํผ๋์ค ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ ๊ณตํ์ฌ ์ ์ ๊ฐํ์ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ค์ ๋๋ค. ์์ ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ฒ๋ฆฌํ ์ ์๋๋ก ์ ์ ํ ํฌ๊ธฐ๋ก ์ค๊ณํด์ผ ํฉ๋๋ค.
๋ถํ ๋ฐฐ์น
๋ถํ์ ํธ๋ ์ด์ค ๊ธธ์ด์ ๋ฃจํ ๋ฉด์ ์ ์ต์ํํ์ฌ ๊ธฐ์ ์ธ๋ํด์ค์ ์ปคํจ์ํด์ค๋ฅผ ์ค์ด๋๋ก ์ ๋ต์ ์ผ๋ก ๋ฐฐ์นํด์ผ ํฉ๋๋ค. ๊ณ ์ฃผํ ๋ถํ์ EMI๋ฅผ ์ต์ํํ๊ธฐ ์ํด ์๋ก ๊ฐ๊น๊ฒ ๋ฐฐ์นํด์ผ ํฉ๋๋ค.
์ด ๊ด๋ฆฌ
์ด์ ๋ฐ์์ํค๋ ๋ถํ์ ์ด ๋ฐฉ์ถ์ ์ฉ์ดํ๊ฒ ํ๋๋ก ๋ฐฐ์นํด์ผ ํฉ๋๋ค. ๋ฐฉ์ดํ, ํฌ, ์๋ฉ ๋น์๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ด ์ฑ๋ฅ์ ํฅ์์ํฌ ์ ์์ต๋๋ค.
์ ํธ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ
์ ํธ ํธ๋ ์ด์ค๋ ํฌ๋ก์คํ ํฌ์ ๋ฐ์ฌ๋ฅผ ์ต์ํํ๋๋ก ์ ์คํ๊ฒ ๋ผ์ฐํ ํด์ผ ํฉ๋๋ค. ์ฐจํ ์ผ์ด๋ธ๊ณผ ์ข ๋จ ์ ํญ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ ํธ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ํฅ์์ํฌ ์ ์์ต๋๋ค.
์์: ์ค์์นญ ์ ์ ๊ณต๊ธ ์ฅ์น์ฉ PCB๋ฅผ ์ค๊ณํ ๋, EMI๋ฅผ ์ค์ด๊ธฐ ์ํด ์ค์์นญ ์ ๋ฅ ๊ฒฝ๋ก์ ๋ฃจํ ๋ฉด์ ์ ์ต์ํํ๋ ๊ฒ์ด ์ค์ํฉ๋๋ค. ์ด๋ ์ค์์นญ MOSFET, ๋ค์ด์ค๋, ์ปคํจ์ํฐ๋ฅผ ์๋ก ๊ฐ๊น๊ฒ ๋ฐฐ์นํ๊ณ ์ ์ฉ ์ ์ ๋ฐ ์ ์ง ํ๋ฉด์ด ์๋ ๋ค์ธต PCB๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ฌ์ฑํ ์ ์์ต๋๋ค.
์ ๋ ฅ ์ ์์ ์ด ๊ด๋ฆฌ
์ ๋ ฅ ์ ์ ๋ถํ์ ์ ๋ ๋ฐ ์ค์์นญ ์์ค๋ก ์ธํด ์ด์ ๋ฐ์์ํต๋๋ค. ํจ๊ณผ์ ์ธ ์ด ๊ด๋ฆฌ๋ ๊ณผ์ด์ ๋ฐฉ์งํ๊ณ ์ ๋ขฐํ ์ ์๋ ์๋์ ๋ณด์ฅํ๋ ๋ฐ ํ์์ ์ ๋๋ค. ์ ๋ต์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค:
๋ฐฉ์ดํ
๋ฐฉ์ดํ์ ๋ถํ์์ ์ฃผ๋ณ ๊ณต๊ธฐ๋ก ์ด์ ๋ฐ์ฐํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค. ๋ค์ํ ๋ชจ์๊ณผ ํฌ๊ธฐ๊ฐ ์์ผ๋ฉฐ ์๋ฃจ๋ฏธ๋์ด๋ ๊ตฌ๋ฆฌ๋ก ๋ง๋ค ์ ์์ต๋๋ค.
ํฌ
ํฌ์ ๊ฐ์ ๊ณต๊ธฐ ๋๊ฐ์ ์ ๊ณตํ์ฌ ๋ฐฉ์ดํ์์ ๊ณต๊ธฐ๋ก์ ์ด ์ ๋ฌ๋ฅ ์ ๋์ ๋๋ค.
์ก์ฒด ๋๊ฐ
์ก์ฒด ๋๊ฐ์ ๊ณต๊ธฐ ๋๊ฐ๋ณด๋ค ํจ๊ณผ์ ์ด๋ฉฐ ์ด ๋ฐฉ์ถ์ด ์ฃผ์ ๊ด์ฌ์ฌ์ธ ๊ณ ์ ๋ ฅ ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์์ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค.
์ด ์ธํฐํ์ด์ค ์ฌ๋ฃ
์ด ์ธํฐํ์ด์ค ์ฌ๋ฃ(TIM)๋ ๋ถํ๊ณผ ๋ฐฉ์ดํ ์ฌ์ด์ ์ด ์ ์ด์ ๊ฐ์ ํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค. ํ๋ฉด ์ฌ์ด์ ๊ณต๊ธฐ ํ์ ์ฑ์ ์ด ์ ํญ์ ์ค์ ๋๋ค.
์์: ๋ชจํฐ ๋๋ผ์ด๋ธ์ ๊ณ ์ ๋ ฅ IGBT๋ ์๋ ์จ๋๋ฅผ ์์ ํ๊ณ ๋ด๋ก ์ ์งํ๊ธฐ ์ํด ์ข ์ข ์ก์ฒด ๋๊ฐ ์์คํ ์ด ํ์ํฉ๋๋ค. ์ด ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ํํธ์จ์ด๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋๊ฐ ์์คํ ์ ์ค๊ณ๋ฅผ ์ต์ ํํ๊ณ ์ ์ ํ ์ด ๋ฐฉ์ถ์ ๋ณด์ฅํ ์ ์์ต๋๋ค.
๊ตญ์ ํ์ค ๋ฐ ๊ท์ ์ค์
์ ๋ ฅ ์ ์ ์ ํ์ ์์ , ์ฑ๋ฅ ๋ฐ ์ ์ํ ์ ํฉ์ฑ(EMC)์ ๋ณด์ฅํ๊ธฐ ์ํด ๋ค์ํ ๊ตญ์ ํ์ค์ ์ค์ํด์ผ ํฉ๋๋ค. ์ฃผ์ ํ์ค์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค:
IEC ํ์ค
๊ตญ์ ์ ๊ธฐ๊ธฐ์ ์์ํ(IEC)๋ ์ ๋ ฅ ์ ์ ์ ํ์ ํฌํจํ ์ ๊ธฐ ๋ฐ ์ ์ ์ฅ๋น์ ๋ํ ํ์ค์ ๊ฐ๋ฐํฉ๋๋ค. ์๋ก๋ IEC 61000(EMC) ๋ฐ IEC 60950(์์ )์ด ์์ต๋๋ค.
UL ํ์ค
Underwriters Laboratories(UL)๋ ์ ํ ์์ ์ ๋ํ ํ์ค์ ๊ฐ๋ฐํ๋ ๋ฏธ๊ตญ ๊ธฐ๋ฐ ์กฐ์ง์ ๋๋ค. UL ํ์ค์ ์ ์ธ๊ณ์ ์ผ๋ก ๋๋ฆฌ ์ธ์ ๋๊ณ ์์ฉ๋ฉ๋๋ค.
CE ๋งํน
CE ๋งํน์ ์ ๋ฝ ๊ฒฝ์ ์ง์ญ(EEA)์์ ํ๋งค๋๋ ์ ํ์ ๋ํ ํ์ ์ ํฉ์ฑ ๋งํน์ ๋๋ค. ์ด๋ ์ ํ์ด ์์ , EMC ๋ฐ RoHS(์ ํด ๋ฌผ์ง ์ ํ)๋ฅผ ํฌํจํ ํด๋น ์ ๋ฝ ์ง์นจ์ ์ค์ํจ์ ๋ํ๋ ๋๋ค.
REACH ๊ท์
REACH(ํํ๋ฌผ์ง์ ๋ฑ๋ก, ํ๊ฐ, ํ๊ฐ ๋ฐ ์ ํ์ ๊ดํ ๊ท์ )๋ ํํ ๋ฌผ์ง์ ๋ฑ๋ก, ํ๊ฐ, ํ๊ฐ ๋ฐ ์ ํ์ ๊ดํ ์ ๋ฝ ์ฐํฉ ๊ท์ ์ ๋๋ค.
์์: ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ฅ์ ์ํด ์ค๊ณ๋ ์ ์ ๊ณต๊ธ ์ฅ์น๋ IEC 60950, UL 60950 ๋ฐ EN 55022์ ๊ฐ์ ๋ค์ํ ์์ ๋ฐ EMC ํ์ค์ ์ค์ํด์ผ ํฉ๋๋ค. ๊ท์ ์ค์ ํ ์คํธ๋ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๊ณต์ธ๋ ์ํ์์์ ์ํ๋ฉ๋๋ค.
ํจ์จ ๋ฐ ์ ๋ขฐ์ฑ ๊ณ ๋ ค ์ฌํญ
ํจ์จ๊ณผ ์ ๋ขฐ์ฑ์ ์ ๋ ฅ ์ ์ ์ค๊ณ์์ ๊ฐ์ฅ ์ค์ํฉ๋๋ค. ๋นํจ์จ์ ์ธ ์ค๊ณ๋ ์๋์ง๋ฅผ ๋ญ๋นํ๊ณ ๊ณผ๋ํ ์ด์ ๋ฐ์์ํค๋ ๋ฐ๋ฉด, ์ ๋ขฐํ ์ ์๋ ์ค๊ณ๋ ์์คํ ๊ณ ์ฅ์ผ๋ก ์ด์ด์ง ์ ์์ต๋๋ค.
ํจ์จ ์ต์ ํ
์ค์์นญ ์์ค, ์ ๋ ์์ค ๋ฐ ์ฝ์ด ์์ค์ ์ต์ํํ์ฌ ํจ์จ์ ํฅ์์ํฌ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ ์คํ ๋ถํ ์ ํ, ์ต์ ํ๋ ํ๋ก ํ ํด๋ก์ง ๋ฐ ๊ณ ๊ธ ์ ์ด ๊ธฐ๋ฒ์ ํตํด ๋ฌ์ฑํ ์ ์์ต๋๋ค.
์ ๋ขฐ์ฑ ํฅ์
๊ณ ํ์ง ๋ถํ ์ฌ์ฉ, ์คํธ๋ ์ค๋ฅผ ์ค์ด๊ธฐ ์ํ ๋ถํ ๋๋ ์ดํ , ๊ฐ๋ ฅํ ๋ณดํธ ํ๋ก ๊ตฌํ์ ํตํด ์ ๋ขฐ์ฑ์ ๋์ผ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด ๊ด๋ฆฌ ๋ํ ์ ๋ขฐ์ฑ์ ๋งค์ฐ ์ค์ํฉ๋๋ค.
ํ ์คํธ ์ฉ์ด์ฑ ์ค๊ณ
ํ ์คํธ ์ฉ์ด์ฑ ์ค๊ณ(DFT)๋ ์ ์กฐ ํ ์คํธ ๋ฐ ๊ณ ์ฅ ์ง๋จ์ ์ฉ์ดํ๊ฒ ํฉ๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์๋ ํ ์คํธ ํฌ์ธํธ, ๋ฐ์ด๋๋ฆฌ ์ค์บ ๋ฐ ๋ด์ฅ ์์ฒด ํ ์คํธ(BIST) ํ๋ก ์ถ๊ฐ๊ฐ ํฌํจ๋ฉ๋๋ค.
์์: ์ฌ์ ์๋์ง ์์คํ ์ฉ ์ ๋ ฅ ์ธ๋ฒํฐ์์ ํจ์จ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๊ฒ์ ์๋์ง ์์ค์ ์ค์ด๊ณ ์ ์ฒด ์์คํ ์ฑ๋ฅ์ ํฅ์์ํค๋ ๋ฐ ์ค์ํฉ๋๋ค. ๋ง์ฐฌ๊ฐ์ง๋ก, ๋์ ์ ๋ขฐ์ฑ์ ๋ณด์ฅํ๋ ๊ฒ์ ๊ฐ๋ ์ค์ง ์๊ฐ๊ณผ ์ ์ง ๋ณด์ ๋น์ฉ์ ์ต์ํํ๋ ๋ฐ ํ์์ ์ ๋๋ค.
์ ๋ ฅ ์ ์์ ๋ฏธ๋ ๋ํฅ
์ ๋ ฅ ์ ์ ๋ถ์ผ๋ ๋ ๋์ ํจ์จ, ๋ ๋์ ์ ๋ ฅ ๋ฐ๋ ๋ฐ ๋ ๋ฎ์ ๋น์ฉ์ ๋ํ ์๊ตฌ์ ์ํด ๋์์์ด ๋ฐ์ ํ๊ณ ์์ต๋๋ค. ์ฃผ์ ๋ํฅ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค:
์์ด๋ ๋ฐด๋๊ฐญ ๋ฐ๋์ฒด
์ค๋ฆฌ์ฝ ์นด๋ฐ์ด๋(SiC) ๋ฐ ์งํ ๊ฐ๋ฅจ(GaN)๊ณผ ๊ฐ์ ์์ด๋ ๋ฐด๋๊ฐญ(WBG) ๋ฐ๋์ฒด๋ ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์์ ๋นํด ์ฐ์ํ ์ฑ๋ฅ์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ๋ ๋์ ์ค์์นญ ์ฃผํ์, ๋ ๋์ ์ ์ ๋ฐ ๋ ๋์ ์จ๋์์ ์๋ํ ์ ์์ด ๋ ํจ์จ์ ์ด๊ณ ์ํ์ธ ์ ๋ ฅ ์ ์ ์ค๊ณ๋ฅผ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํฉ๋๋ค.
๋์งํธํ ๋ฐ ์ธ๊ณต ์ง๋ฅ
๋์งํธ ์ ์ด์ AI๋ ์ฑ๋ฅ, ์ ๋ขฐ์ฑ ๋ฐ ๊ณ ์ฅ ์ง๋จ์ ๊ฐ์ ํ๊ธฐ ์ํด ์ ๋ ฅ ์ ์ ๋ถ์ผ์์ ์ ์ ๋ ๋ง์ด ์ฌ์ฉ๋๊ณ ์์ต๋๋ค. AI ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์์ธก ์ ์ง ๋ณด์, ๊ณ ์ฅ ๊ฐ์ง ๋ฐ ์ ์ ์ ์ด์ ์ฌ์ฉ๋ ์ ์์ต๋๋ค.
๋ฌด์ ์ ๋ ฅ ์ ์ก
๋ฌด์ ์ ๋ ฅ ์ ์ก(WPT)์ ์ ๊ธฐ์ฐจ ์ถฉ์ , ์๋ฃ์ฉ ์ํ๋ํธ ์ ์ ๊ณต๊ธ ๋ฐ ๊ธฐํ ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์์ ์ธ๊ธฐ๋ฅผ ์ป๊ณ ์์ต๋๋ค. ๊ณต์ง ์ ๋ ๊ฒฐํฉ ๋ฐ ์ฉ๋์ฑ ๊ฒฐํฉ์ด ์ฃผ์ WPT ๊ธฐ์ ์ ๋๋ค.
๋ง์ดํฌ๋ก๊ทธ๋ฆฌ๋ ๋ฐ ์ค๋งํธ ๊ทธ๋ฆฌ๋
์ ๋ ฅ ์ ์๋ ๋ง์ดํฌ๋ก๊ทธ๋ฆฌ๋ ๋ฐ ์ค๋งํธ ๊ทธ๋ฆฌ๋์์ ์ค์ํ ์ญํ ์ ํ๋ฉฐ, ์ฌ์ ์๋์ง์, ์๋์ง ์ ์ฅ ์์คํ ๋ฐ ์ค๋งํธ ๋ถํ์ ํตํฉ์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํฉ๋๋ค. ์ ๋ ฅ ์ ์ ์ปจ๋ฒํฐ๋ ์ด๋ฌํ ๊ตฌ์ฑ ์์๋ฅผ ๊ทธ๋ฆฌ๋์ ์ธํฐํ์ด์คํ๊ณ ์ ๋ ฅ ํ๋ฆ์ ์ ์ดํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค.
์์: GaN ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ๊ณต๊ธ ์ฅ์น๋ ๋ ๋์ ํจ์จ๊ณผ ๋ ์์ ํฌ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ ธํธ๋ถ๊ณผ ์ค๋งํธํฐ์์ ์ ์ ๋ ๋ณดํธํ๋๊ณ ์์ต๋๋ค. ๋ง์ฐฌ๊ฐ์ง๋ก SiC ๊ธฐ๋ฐ ์ธ๋ฒํฐ๋ ์ฃผํ ๊ฑฐ๋ฆฌ์ ์ฑ๋ฅ์ ํฅ์์ํค๊ธฐ ์ํด ์ ๊ธฐ์ฐจ์ ์ฌ์ฉ๋๊ณ ์์ต๋๋ค.
๊ฒฐ๋ก
์ ๋ ฅ ์ ์ ์ค๊ณ๋ ๋ณต์กํ๊ณ ๋์ ์ ์ธ ๋ถ์ผ์ด์ง๋ง, ๊ฐ์ฅ ๋ณด๋ ์๋ ๋ถ์ผ ์ค ํ๋์ด๊ธฐ๋ ํฉ๋๋ค. ๊ธฐ๋ณธ ์๋ฆฌ, ๊ณ ๊ธ ํ ํด๋ก์ง, ๋ถํ ์ ํ, ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๊ธฐ๋ฒ ๋ฐ ๊ตญ์ ํ์ค์ ๋ง์คํฐํจ์ผ๋ก์จ ์์ง๋์ด๋ ํ๋ ์ธ๊ณ์ ์ ๋ ฅ์ ๊ณต๊ธํ๋ ํจ์จ์ ์ด๊ณ ์ ๋ขฐํ ์ ์์ผ๋ฉฐ ๋น์ฉ ํจ์จ์ ์ธ ์ ๋ ฅ ์ ์ ์์คํ ์ ์ค๊ณํ ์ ์์ต๋๋ค. ์์ด๋ ๋ฐด๋๊ฐญ ๋ฐ๋์ฒด ๋ฐ ๋์งํธ ์ ์ด์ ๊ฐ์ ์ต์ ๋ํฅ์ ์ ํตํ๋ ๊ฒ์ ์ด ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ฐ์ ํ๋ ๋ถ์ผ์์ ์ฑ๊ณตํ๋ ๋ฐ ๋งค์ฐ ์ค์ํฉ๋๋ค. ํด๋์ฉ ์ฅ์น๋ฅผ ์ํ ์ํ ์ ์ ๊ณต๊ธ ์ฅ์น๋ฅผ ์ค๊ณํ๋ , ์ฌ์ ์๋์ง ์์คํ ์ ์ํ ๊ณ ์ ๋ ฅ ์ธ๋ฒํฐ๋ฅผ ์ค๊ณํ๋ , ์ด ๊ฐ์ด๋์ ์ค๋ช ๋ ์์น๊ณผ ๊ธฐ๋ฒ์ ์ ๋ ฅ ์ ์ ์ฌ์ ์ ๊ฒฌ๊ณ ํ ๊ธฐ๋ฐ์ ์ ๊ณตํ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ง์ ๊ฐ๋ฅํ๊ณ ์ฑ ์๊ฐ ์๋ ์๋ฃจ์ ์ ๋ง๋ค๊ธฐ ์ํด ์ค๊ณ ์ ํญ์ ๊ตญ์ ํ์ค, ์์ ๊ท์ ๋ฐ ํ๊ฒฝ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ๊ณ ๋ คํด์ผ ํจ์ ๊ธฐ์ตํ์ญ์์ค.
์ด ๊ฐ์ด๋๋ ์ ๋ ฅ ์ ์ ์ธ๊ณ์ ๋ํ "ํฌ๊ด์ ์ธ" ์๊ฐ์ ์ ๊ณตํ์ง๋ง, ์ง์ ํ ์ ๋ฌธ๊ฐ๊ฐ ๋๊ธฐ ์ํด์๋ ์ง์์ ์ธ ํ์ต๊ณผ ์คํ์ด ํต์ฌ์ ๋๋ค.