基于GaN的高频Boost变换器优化设计

作者：王忠杰; 王议锋; 陈庆; 陈博^*; 王浩

来源：电工技术学报, 2021, 36(12): 2495-2504.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.l90327

• Boost变换器
• 同步整流
• 死区配置
• 效率

该文围绕同步整流型Boost拓扑效率提升这一关键问题展开研究。作为Boost变换器三种工作模式之一,临界导通模式(BCM)下的Boost变换器可以实现主功率开关的零电压开通或谷底开通以及续流管的零电流关断,有助于提升变换器效率。此外,采用同步整流技术可进一步减小传统续流二极管的导通损耗。该文从BCM下的参数设计出发,重点研究变换器的死区时间配置方法。该方法理论上减小了内部体二极管的导通损耗,在输出电流较大的情况下,有助于进一步提升变换器效率。此外,还总结Boost变换器的主要损耗计算方法。最后,利用GaN功率开关器件,搭建一台额定功率为500W的实验样机,其峰值效率达到了98%,功率密度达到了96W/in3(1in3=1.638 71×10-5m3)。实现了高效、高功率密度的设计目标,验证了理论分析的正确性。

• 单位
  天津大学; 天津工业大学; 智能电网教育部重点实验室