应用GaN HEMT的宽输入堆叠半桥LLC变换器设计

对于航天发射系统中的地面支持设备与特种重型车辆,锂电池组等新兴供电单元的应用使得车辆母线电压不断提高。这种电压提升在提高电池组充放电速度的同时,也对辅助电源的输入电压范围提出了更宽的要求。同时,为了提高电源开关频率与设备效率,将氮化镓高电子迁移率晶体管GaN HEMT(gallium nitride high electron mobility transistor)器件引入到LLC变换器设计中。为有效解决GaN HEMT耐压带来的应用限制,使用堆叠半桥三电平拓扑实现器件分压。通过PSIM进行仿真验证,证明该拓扑的设计有效性。最终制作2 kW的实物样机,实现400~800 V电压输入与25~40 V电压输出,峰值功率达到93.89%。