서울 인피니언 테크놀로지스(코리아 대표이사 이승수)는 AI 데이터센터의 고전압(HV) DC 버스 아키텍처용 24kW 배터리 백업 유닛(BBU) DC-DC 레퍼런스 디자인을 공개했다.

AI 데이터센터의 고전압(HV) DC 버스 아키텍처용 24kW 배터리 백업 유닛(BBU) DC-DC 레퍼런스 디자인

이번 설계는 650V 및 1200V 실리콘 카바이드(SiC) 기술을 적용해 배터리 스택에서 800V DC 버스로 직접 동작하는 첫 번째 사례로, 기존 저전압(LV) BBU와 동일한 폼팩터에서 450W/in³의 전력 밀도와 99% 이상의 효율을 달성했다. 이는 데이터센터가 고전압 DC 배전 구조로 전환하는 과정에서 발생하는 주요 인프라 병목 문제를 해결한다.

레퍼런스 디자인은 스택형, 인터리브형, 커플드 방식의 부스트 및 벅 스테이지를 결합한 멀티레벨, 다상(multiphase) 비절연 구조를 기반으로 한다. 이를 통해 플라잉 커패시터 없이 자성 부품의 부피를 줄였으며, 충·방전 단계 간 공통 전류 경로를 형성하는 스위칭 레그 토폴로지를 통해 전체 동작 범위에서 제로 전압 스위칭(ZVS)을 구현했다. 그 결과 전류 리플 감소, 자성 부품 통합, 빠른 과도 응답 특성을 확보했으며, 이는 점점 더 변동성이 커지는 AI 서버 전력 특성에서 중요한 요소로 부상하고 있다.

이 모듈은 112x88x118mm의 크기로, 24kW 메인 전력 스테이지와 2.4kW 보조 전원을 통합했다. 충전기와 방전기 블록은 EMI 필터, 커패시터, 보호용 MOSFET을 공유해 전체 부품 수를 줄였다. SiC JFET(junction gate field-effect transistor)는 ORing 및 핫스왑 기능을 제공하며, 평면 트랜스포머와 CoolSET™을 결합해 보조 SMPS를 소형·고효율 구조로 구현했다.

DC-DC 변환 스테이지는 고전압 BBU 애플리케이션에서 양방향 벅-부스트 동작에 최적화된 650V CoolSiC™ MOSFET(IMT65R033M2H)을 중심으로 구성된다. 낮은 전도 및 스위칭 손실을 통해 99% 이상의 스테이지 효율을 달성하며, 랙 수준의 열 발생을 줄인다. 전력망 이상이나 발전기 전환, 정전 상황에서는 고전압 DC 버스와 배터리 간 에너지를 손실 없이 신속하게 전달해 시스템 유지 시간을 안정적으로 연장한다. 650V 차단 특성, 강인한 바디 다이오드, 175°C 접합 온도, .XT 패키지 기술은 전압 스파이크, 고속 dv/dt 트랜지언트, 반복적인 열 사이클 환경에서도 안정적인 동작을 보장한다. 또한 일관된 Vgs(th) 특성은 다상 설계와 이중화 랙 구성의 효율성을 높인다.

데이터센터에서 고전압 DC 버스 아키텍처로의 전환은 랙 및 설비 단위에서 효율과 전력 손실을 줄이기 위한 흐름이다. BBU는 이러한 인프라 전환의 핵심 요소로, 전력망 이상 시 AI 서버의 전력 공급을 유지하는 역할을 한다.

공급 정보

IGK048B041S와 IGK120B041S는 현재 공급되고 있다. 제품 상세 정보와 데이터시트, 주문 관련 내용은 해당 웹사이트에서 확인할 수 있다.

인피니언 소개

인피니언 테크놀로지스는 전력 시스템 및 IoT 분야의 글로벌 반도체 리더다. 인피니언의 제품 및 솔루션은 탈탄소화 및 디지털화를 선도한다. 2025년 회계연도(9월 30일 마감) 기준 전 세계 약 5만7000명의 직원들과 함께 147억유로 매출을 달성했다. 인피니언은 프랑크푸르트 증권거래소(거래 심볼: IFX)와 미국 장외시장 OTCQX International Premier(거래 심볼: IFNNY)에 등록돼 있다.

웹사이트: http://www.infineon.com