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基于GaN的LLC变换器在高峰值电流应用中的数字同步整流与铜箔平面变压器研究
GaN-Based LLC Converters With Digital Synchronous Rectifier and Copper Foil Planar Transformer in High-Output Current Applications
| 作者 | Cungang Hu · Chaohui Cui · Haoran Li · Xi Tang · Shilin Guo · Juan Yan · Pinjia Zhang · Wenping Cao |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年5月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | GaN器件 LLC谐振 功率模块 宽禁带半导体 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | GaN LLC 变换器 同步整流 数字控制 平面变压器 高 dv/dt 电力电子 |
语言:
中文摘要
针对GaN器件在390V电压下高达105kV/μs的dv/dt带来的同步整流（SR）驱动挑战，本文提出了一种基于电荷守恒的数字SR算法，通过计算电流流过时间推导SR导通时间，有效解决了高频下的驱动难题，并结合铜箔平面变压器提升了变换器在高输出电流应用中的性能。
English Abstract
With a gallium nitride (GaN) switching speed of 3.7 ns, high dv/dt of 105 kV/μs for 390 V poses serious challenges for synchronous rectification (SR) using extra circuit sensing high-frequency signal of drain-to-source voltage method. A digital SR algorithm based on charge conservation is proposed in this article, which deduces the SR on-time by calculating the time of current flowing through the ...
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SunView 深度解读
该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，GaN器件在高效DC-DC变换级中的应用已成为趋势。文中提出的基于电荷守恒的数字SR算法，能够有效解决高dv/dt带来的EMI及驱动误触发问题，提升系统转换效率。建议研发团队在下一代高频化、小型化户用逆变器及充电桩模块中，评估该数字SR控制策略与平面变压器集成技术，以进一步缩小产品体积并降低损耗。