研究目的
采用基于氮化镓的开关单元和集成利兹线变压器，设计一款高效、高功率密度的10千瓦LLC谐振变换器。
研究成果
设计的基于氮化镓的LLC谐振转换器实现了97.9%的峰值效率和131瓦/立方英寸（8千瓦/升）的功率密度，展示了氮化镓高电子迁移率晶体管和集成利兹线变压器在高效率、高功率密度应用中的优势。
研究不足
该研究聚焦于特定设计，可能未涵盖所有潜在应用或条件。热管理与布局考量均针对所使用的特定氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMTs）进行定制。
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[IEEE 2018年能源转换大会暨博览会（ECCE）- 美国俄勒冈州波特兰市（2018.9.23-2018.9.27）] 2018年IEEE能源转换大会暨博览会（ECCE）- 10千瓦高效紧凑型氮化镓基直流/直流变换器设计
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[IEEE 2018年能源转换大会暨博览会（ECCE）- 美国俄勒冈州波特兰市（2018.9.23-2018.9.27）] 2018年IEEE能源转换大会暨博览会（ECCE）- 10千瓦高效紧凑型氮化镓基直流/直流变换器设计
DOI：10.1109/ECCE.2018.8557541
出版年份：2018
更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要：
氮化镓高电子迁移率晶体管（HEMT）在电源转换器设计中展现出相对于硅器件的显著优势，包括高开关速度、无反向恢复损耗、高开关频率和紧凑封装。这有助于构建高效且高功率密度的10千瓦LLC谐振转换器。本文提出了一种采用两个并联的650V/60A增强型GaN HEMT的开关单元，包含布局设计和热管理方案。该开关单元分别应用于转换器的原边和副边。同时介绍了一种集成高频利兹线变压器及其优化过程。通过采用基于GaN的开关单元和利兹线变压器的三维封装结构，该转换器在满功率下实现97.9%的峰值效率及131瓦/立方英寸（8千瓦/升）的功率密度。
作者：
Bingyao Sun，Rolando Burgos，Dushan Boroyevich，Sandeep Bala，Jing Xu
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