星载1MHz GaN LLC变换器低反向导通损耗控制

摘要

氮化镓(GaN)器件反向导通压降一般超过1.8V,400W 1MHz LLC变换器一次侧GaN器件反向导通损耗超过单管总损耗15%。该文提出一种应用于1MHz星载GaNLLC变换器一次侧开关管的低反向导通损耗控制,根据GaN器件结电容放电时间调整死区,在保证实现零电压软开关(ZVS)的前提下缩短GaN器件反向导通时间以降低反向导通损耗。所提控制基于数学模型,对GaN器件等效输出结电容与LLC死区内谐振电流进行推导,计算LLC一次侧GaN器件结电容放电时间作为不同工况下死区调节依据。使用抗辐照GaN器件搭建400W 1MHz LLC变换器原理样机,验证所提死区控制。与固定死区(100ns)策略相比,一次侧GaN器件的单管损耗在10%负载与满载下分别降低32%与16%,整机效率分别提高1%和0.2%。