宽输出适应的兆赫兹高效率高功率密度DC-DC变换器研究

对于雷达电源系统中高压转低压的DC/DC应用场景,目前基于高压硅器件的方案受制于器件寄生参数的影响,开关频率一般在数百kHz以内,难以进一步提升效率和功率密度。文中利用NFoM较低的低压硅器件,提出了利用低压电路单元链式串并联的方法以实现更高电压的功率变换,该方法能够适应雷达电源系统多种输入输出电压变换需求,并且在MHz开关频率下能够实现较高的效率和功率密度。最后以380 Vdc/48 Vdc的应用场合为例设计并实现了实验样机,实现了98.0%的峰值效率,在1 800 W的满载功率下,样机的功率密度超过800 W/in^(3)。

基于氮化镓的高频LLC变换器研究

5G时代的到来对电源系统提出了更高的要求,即要求变换器具有高效率、高功率密度以及快速动态响应。针对该问题,使用第三代宽禁带半导体器件氮化镓(GaN)晶体管,优化变压器结构,采用新型分数匝结构,通过DSP数字控制方法设计一款400 V转12 V、输出功率为500 W的高效率、高功率密度LLC谐振变换器。通过理论分析高频状态下实际LLC电路参数影响,确定系统优化方向,并结合有限元仿真软件改进分数匝变压器结构,最后搭建实物平台验证理论的可行性。

串联谐振间接矩阵型电力电子变压器高频电流特性分析及开关频率设计

串联谐振间接矩阵型电力电子变压器(PET)通过高频开关并减小直流电容容值可实现高功率密度。然而,小直流电容会改变谐振回路等效电容,并影响高频谐振电流特性,进而影响零电流软开关(ZCS)的实现。该文建立小直流电容下串联谐振间接矩阵型PET等效电路,推导高频电流时域解析表达式,并对ZCS条件下的开关频率进行设计,揭示直流电容和死区时间对开关频率的影响规律。仿真和实验结果验证了该文理论分析的正确性。

DC-DC变换技术的现状及未来

本文从工程实际的角度介绍了DC-DC技术的现状及发展,给出当今国际顶级DC-DC产品的实用技术、专利技术及普遍采用的特有技术。指出了半导体技术进步给DC-DC技术带来的巨大变化。并指出了DC-DC的数字化方向。