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一种采用低NFoM器件和谐振驱动变压器的98.4%效率380V-12V直流变压器

A 98.4% Efficiency 380V-12V DCX With 1.3kW/in3 Power Density Using Low NFoM Devices and Resonant Drive Transformer

作者 Guangcan Li · Xinke Wu
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2022年10月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 DC-DC变换器 功率模块 宽禁带半导体
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 MHz串联谐振变换器 直流变压器 低品质因数(NFoM)器件 功率密度 软开关 谐振驱动变压器 导通损耗
语言:

中文摘要

本文研究了兆赫兹串联谐振变换器(DCX),适用于高效率、高功率密度应用。针对380V-12V直流变压器,证明了利用串联低压、低NFoM器件可降低导通损耗。同时,文章探讨了如何解决兆赫兹频率下巨大的驱动损耗问题,实现了98.4%的转换效率和1.3kW/in³的功率密度。

English Abstract

The MHz series resonant converter (SRC) dc transformer (dcX) is attractive for its good soft-switching characteristics, which is suitable for high efficiency high power density applications. For a 380–12 V dcX, it has been proved that using series-connected low voltage devices with low NFoM can reduce the conduction loss of the switches [Wu and Shi (2020)]. However, its large driving loss at megah...
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SunView 深度解读

该技术在高功率密度DC-DC变换领域具有重要参考价值。对于阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统(如PowerStack),提升DC-DC级效率和功率密度是降低系统体积、提升竞争力的关键。文中提到的低NFoM器件串联技术及谐振驱动方案,可为下一代高频化、小型化储能PCS及光伏优化器设计提供技术储备,有助于在有限空间内实现更高的能量转换效率,符合公司产品向高集成度、高功率密度演进的趋势。