하드 스위칭 트랜지스터 손실의 산업 전반에 걸친 문제, 그리고 현대 전기 세계의 거의 모든 측면에 대한 실제적인 부정적인 영향은 몇몇 혁신가들에게 간과되어 왔다. 특히나 하드 스위칭 손실이 극복할 수 없다는 확고부동한 믿음은 엔지니어를 현상 유지로 몰아넣고 복잡한 고출력 세계를 이해할 수는 없었다. 그 결과 오늘날 우리가 사는 전력 세계가 트랜지스터 하드 스위칭의 한계 내에서 구축되고 있다.

세계적인 소프트 스위칭 기술 공급 업체 인프리 스위치(Pre-Switch, Inc.)는 사실상 하드 스위칭 아키텍처에서 트랜지스터 스위칭 손실을 효과적으로 제거하는 임베디드 AI(인공지능) 컨트롤러 IC(Pre-Flex ™ Technology) 기술을 지난달 29일(현지시각) 공개했다. 이 기술은 모든 전력 변환기 토폴로지. Pre-Flex는 비용, 크기 및 무게를 획기적으로 줄이면서 서버, 태양열, 풍력, 전기 자동차, 트랙션 및 모터 드라이브 시장의 전력 컨버터의 효율 및 신뢰성을 향상시킨다.

이 프리플렉스 기술은 사이클 단위로 ‘인시스템(in-system)’을 학습하고 적응함으로써 변화하는 부하, 입력 전압, 온도 및 제조공차 전반에서 공진형 소프트스위치를 안정적으로 적용할 수 있다. 또 이 기술은 기존 비용 및 복잡성의 일부만으로 5레벨 토폴로지(Topology) 보다 우수한 효율성을 입증했다. 또한 프리플렉스(preflex)는 EMI(Electromagnetic interference, 전자파장애)를 현저히 낮추고 모든 스위치 형태의 dV/dt를 억제시킨다.

또한 프리플렉스는 저비용 IGBT에서 실리콘 카바이드와 유사한 성능을 구현하며 SiC- 및 GaN-기반 토폴로지를 현재의 20배 이상 빠르게 변환할 수 있다. 전에는 불가능했던 사이클 단위의 혁신적인 안전 기능과 커뮤니케이션이 아키텍처 내에 내장되어 있다. 프리플렉스는 900V Wolfspeed SiC MOSFET을 최대 1MHz까지, 650V Infineon IGBT를 전례 없는 효율성으로 100 kHz까지 변환했다. 이 기술은 현재 1KW에서 기가와트 이상으로 확장된다.

결론적으로 이 기술은 모든 부하 범위, 작동 전압 및 스위치 제품군에 대해 간단하고 안정적이며, 비용 효율적인 소프트 스위칭을 제공함으로써 전력 변환 업계를 발전시키는 데있어 가장 큰 장애물을 제거한 것으로, Pre-Switch는 온도 및 허용 오차와 같은 불완전한 장치 정보로 스위치 동작을 예측하여 시스템에 적응하는 임베디드 AI를 제공하는 것이다. 이로 인해 Pre-Switch는 이전보다 높은 스위칭 주파수에서 정확한 소프트 스위칭과 EMI 감소를 보장하게 된 것으로 보인다.