基于GaN FET的磁耦合谐振式无线电能传输系统的优化与可靠性分析

摘要

近几年来,基于高频率的磁耦合谐振的无线电能传输(WPT)系统大量应用于电子产品如手机、电脑等充电方面.在很高的谐振频率下,若使用传统的MOSFET作为WPT的发射端逆变电路的开关器件,会出现开关损耗大、发热量高以及很难实现软开关等造成系统效率低且不稳定的问题.为解决以上问题,宜普电源转换公司(EPC)提出使用基于eGaN (R)FET的E类以及D类放大器.本文研究了在1Mhz下,选用导通电阻小、开关速度快的eGaN (R)FET器件,分别应用于E类、D类放大器的拓扑结构中,通过LTspice仿真实验,证明二者均能实现软开关,且降低了损耗和发热量,从而提高系统的效率及可靠性.