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采用负电压阻断GaN开关的恒定谐振频率飞跨电容多电平变换器
Flying Capacitor Multi-Level Converter at Constant Resonant Frequency with Negative-Voltage-Blocking GaN Switch
Dam Yun · Sunghyuk Choi · Jung-Ik Ha · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
在开关电容操作中，谐振型飞跨电容多电平（RFCML）变换器因其高效率和高功率密度受到关注。传统RFCML变换器在各相产生不同谐振频率，导致电感电流峰值和均方根值升高，增大电感体积。本文提出一种通过引入重路由电容实现恒定谐振频率的新RFCML拓扑。该结构需使用能阻断高于电容充电电压的反向电压的开关，采用GaN器件与负压驱动电路实现。所提拓扑通过增加两个开关降低通态电阻，减小导通损耗，提升效率，并结合零电压开关（ZVS）改善轻载效率。实验基于48 V转12 V原型验证，实现98.9%峰值效率、96....
解读: 该恒定谐振频率飞跨电容多电平变换器技术对阳光电源DC-DC变换产品线具有重要应用价值。48V-12V高效率拓扑可直接应用于：1）储能系统ST系列中的DC-DC变换模块，98.9%峰值效率和2169W/in³功率密度可显著提升PowerTitan系统集成度；2）车载OBC充电机的高压-低压辅助电源，恒...