基于矩阵变压器的高降压比高效率LLC谐振变换器设计

摘要

针对低压大电流直流供电设备的效率低和元件电流应力大的问题,提出了一种基于矩阵变压器的高效LLC谐振变换器设计方法,将非正弦电路转换为线性正弦电路,利用基波分析法对LLC谐振变换器进行建模和设计系统参数,采用矩阵变压器结构串联变压器原边绕组,并联副边绕组,实现两变压器均分负载电流,降低副边绕组和整流管的电流应力,搭建一台额定功率500 W的GaN器件实验样机,验证其可行性。结果表明,当输入电压为DC 380~400 V时,输出为DC 12 V,整机峰值效率高达96.2%,功率密度为3.01 W/cm^(3)。验证所设计变换器体积小、效率高的优点,为低压大电流供电设备提供了新的解决方案。