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一种用于1kV输入1MHz GaN LLC变换器同步整流的无传感器模型驱动方案

A Sensorless Model-Based Digital Driving Scheme for Synchronous Rectification in 1-kV Input 1-MHz GaN LLC Converters

作者 Xinyi Zhu · Haoran Li · Zhiliang Zhang · Zhibin Li · Yong Yang · Zhanbiao Gu · Shengdong Wang · Xiaoyong Ren · Qianhong Chen
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2021年7月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 DC-DC变换器 LLC谐振 GaN器件 功率模块
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 GaN LLC 变换器 同步整流 高频 高压 无传感器控制 eGaN HEMT 电力电子
语言:

中文摘要

针对1kV高压输入、1MHz高频工作的GaN LLC变换器,eGaN HEMT极快的开关速度导致dv/dt高达200kV/μs,给同步整流(SR)带来严峻挑战。本文提出一种基于模型的无传感器SR驱动方案,旨在优化稳态效率及互补控制性能。

English Abstract

For 1-MHz GaN LLC converters with 1-kV input, the switching speed of eGaN high-electron mobility transistors (HEMTs) is as fast as 6 ns, which results in dv/dt up to 200 kV/μs. It poses serious challenge for synchronous rectification (SR). A sensorless model-based SR driving scheme for high voltage applications is proposed to optimize the efficiency at steady state and the complementary control as...
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SunView 深度解读

该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能系统(如PowerTitan/PowerStack)的DC-DC变换环节具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向高压化(1500V系统)、高功率密度方向发展,LLC变换器的高频化是提升效率的关键。GaN器件在高压高频下的同步整流驱动挑战,直接影响变换器的损耗控制。建议研发团队关注该无传感器驱动方案,以降低高压LLC电路的复杂度和成本,提升系统整体转换效率,助力下一代高功率密度储能PCS及光伏优化器的技术迭代。