高電力密度絶縁形DC-DCコンバータ内におけるトランスの漏れ磁束によるスイッチ素子への影響について

摘要

高電力密度化された絶縁形DC-DCコンバータにおいては素子同士が近傍に配置される構成となり，その相互の影響について考察を行う必要がある．本稿では，磁気トランスの磁束が近傍に配置されている横型構造のスイッチ素子へ与える影響を明らかにし，その対策として磁気シールドの使用を提案し，その効果を確認している．検証では，電磁界解析シミュレータMaxwell 3Dおよび評価基板を用いている．また，駆動周波数5MHz，出力電力100W，電力密度32W/cc程度，磁気部品とスイッチ素子との距離が1.5mm程度の無制御のLLC共振形DC-DC コンバータを用いて実験を行った．試作基板では，横型構造のスイッチ素子としてGaN-HEMTを用いている．