基于GaN器件的高頻DC/DC變換器研究
發(fā)布時(shí)間:2024-04-25 22:03
在通訊設(shè)備和新一代數(shù)據(jù)中心服務(wù)器等領(lǐng)域,小型化電源模塊被廣泛應(yīng)用。高頻化是提升電源功率密度的重要手段,然而高頻化引起的開(kāi)關(guān)損耗以及寄生參數(shù)等問(wèn)題亟待解決。對(duì)此,可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析:(1)拓?fù)浣嵌?選取能夠?qū)崿F(xiàn)軟開(kāi)關(guān)的拓?fù)?以減少開(kāi)關(guān)損耗;(2)器件角度:應(yīng)用開(kāi)關(guān)速度快,損耗低的半導(dǎo)體器件。第三代寬禁帶半導(dǎo)體的器件的發(fā)展,為電力電子技術(shù)的進(jìn)一步革新提供了可能;(3)磁設(shè)計(jì)角度:磁性元件設(shè)計(jì)是開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)的核心,減小高頻時(shí)其體積和損耗對(duì)于實(shí)現(xiàn)電源的高頻化和小型化有重要意義。本文首先根據(jù)系統(tǒng)高頻高效高功率密度的要求,DC/DC變換器拓?fù)溥x用半橋LLC諧振變換器。充分考慮高頻時(shí)寄生參數(shù)的影響,建立LLC考慮副邊漏感的改進(jìn)電路模型。利用基波分析法,研究了改進(jìn)模型的直流特性,與傳統(tǒng)模型進(jìn)行比較,運(yùn)用解析的方法對(duì)拓?fù)溥M(jìn)行工作模態(tài)分析。由于高頻時(shí)副邊漏感導(dǎo)致電壓增益等發(fā)生變化,系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)也發(fā)生了改變。因此提出了優(yōu)化的參數(shù)設(shè)計(jì)方法,保證LLC諧振變換器軟開(kāi)關(guān)特性的實(shí)現(xiàn)。為提升系統(tǒng)的功率密度,采用了體積小,易復(fù)制,適用于高頻的平面變壓器。然而隨著頻率的提高,集膚效應(yīng)和臨近效應(yīng)的影響使得平面變壓器...
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題來(lái)源及研究的背景和意義
1.2 本課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 GaN器件的研究現(xiàn)狀及分析
1.2.2 高頻DC/DC變換器的研究現(xiàn)狀及分析
1.2.3 平面變壓器的研究現(xiàn)狀及分析
1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 高頻LLC諧振變換器拓?fù)浞治?br> 2.1 高頻LLC等效電路直流特性分析
2.2 高頻LLC工作模態(tài)分析
2.3 LLC改進(jìn)模型參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
第3章 高頻平面變壓器建模及設(shè)計(jì)方法
3.1 高頻平面變壓器系統(tǒng)建模理論
3.2 平面變壓器模型優(yōu)化
3.3 高頻平面變壓器損耗分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 高頻LLC系統(tǒng)建模及控制方案研究
4.1 高頻LLC諧振變換器的小信號(hào)建模
4.2 小信號(hào)模型的化簡(jiǎn)與補(bǔ)償器設(shè)計(jì)
4.3 基于PWM與PFM混合控制方法研究
4.4 本章小結(jié)
第5章 樣機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.1 LLC諧振變換器整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.2 GaN器件的應(yīng)用及基于優(yōu)值的損耗分析
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號(hào):3964302
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題來(lái)源及研究的背景和意義
1.2 本課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 GaN器件的研究現(xiàn)狀及分析
1.2.2 高頻DC/DC變換器的研究現(xiàn)狀及分析
1.2.3 平面變壓器的研究現(xiàn)狀及分析
1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 高頻LLC諧振變換器拓?fù)浞治?br> 2.1 高頻LLC等效電路直流特性分析
2.2 高頻LLC工作模態(tài)分析
2.3 LLC改進(jìn)模型參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
第3章 高頻平面變壓器建模及設(shè)計(jì)方法
3.1 高頻平面變壓器系統(tǒng)建模理論
3.2 平面變壓器模型優(yōu)化
3.3 高頻平面變壓器損耗分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 高頻LLC系統(tǒng)建模及控制方案研究
4.1 高頻LLC諧振變換器的小信號(hào)建模
4.2 小信號(hào)模型的化簡(jiǎn)與補(bǔ)償器設(shè)計(jì)
4.3 基于PWM與PFM混合控制方法研究
4.4 本章小結(jié)
第5章 樣機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.1 LLC諧振變換器整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.2 GaN器件的應(yīng)用及基于優(yōu)值的損耗分析
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號(hào):3964302
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