【摘 要】
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电源模块的发展趋势是小型化、高频化、轻量化。Ga N器件在高频场合性能优异,且市面上高升压比的电源模块很少,开展基于Ga N器件的高升压比DC/DC电源模块的研究具有重要意义。首先,论文分析了有源箝位反激变换器的工作原理及主开关管和箝位管实现ZVS的条件,并对有源箝位反激变换器进行了主电路和控制电路的参数设计,研制了28V转180VDC的实验样机。其次,针对有源箝位反激变换器原边开关管难以实现ZV
【基金项目】
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国家自然科学基金（51777094）；
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电源模块的发展趋势是小型化、高频化、轻量化。Ga N器件在高频场合性能优异,且市面上高升压比的电源模块很少,开展基于Ga N器件的高升压比DC/DC电源模块的研究具有重要意义。首先,论文分析了有源箝位反激变换器的工作原理及主开关管和箝位管实现ZVS的条件,并对有源箝位反激变换器进行了主电路和控制电路的参数设计,研制了28V转180VDC的实验样机。其次,针对有源箝位反激变换器原边开关管难以实现ZVS、输出电压脉动大等实验现象,论文进行了理论分析,提出了优化设计方案。针对在高频应用场合下ACF变换器存在的软开关问题,论文从谐振电感Lr、副边寄生电容、副边整流电路及副边整流结构等四个方面对其进行了优化改进。为了从根本上消除四元件谐振现象,最终确定采用倍压输出ACF变换器。论文对倍压输出ACF变压器的绕组排布方式进行了优化设计与仿真,设计了一种最优的绕组排布结构。针对输出电压脉动大的问题,采用TMS320F28035的HRPWM模块来解决高频条件下控制精度不足的问题。最后,论文对基于Ga N晶体管的倍压输出ACF变换器的参数进行了设计,包括元器件选型、平面变压器设计、驱动电路设计及供电电路设计,研制了一台28V输入180V输出半砖模块原理样机,对所提出的优化措施进行了实验验证,并给出了相关的实验波形,实现了高功率密度,最高效率可达92.3%。
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