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单片集成谐振式升压转换器设计
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作者 刘子恒 孟凡易 +1 位作者 王晨菲 马凯学 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1035-1043,共9页
为了解决高频谐振功率转换器功率密度较低的问题,提出基于绝缘体上硅(SOI)工艺平台和氮化镓(GaN)功率晶体管的三维集成的单开关全谐振升压转换器,开关频率为500 MHz.转换器主体采用传统Class-E放大器的衍生电路结构-并联式Class-E拓扑,... 为了解决高频谐振功率转换器功率密度较低的问题,提出基于绝缘体上硅(SOI)工艺平台和氮化镓(GaN)功率晶体管的三维集成的单开关全谐振升压转换器,开关频率为500 MHz.转换器主体采用传统Class-E放大器的衍生电路结构-并联式Class-E拓扑,栅极驱动器采用单管谐振式驱动拓扑.转换器中的谐振电感元件采用SOI工艺中提供的平面螺旋电感实现,谐振电容元件采用GaN功率晶体管的米勒寄生电容实现,硅基芯片与GaN芯片通过三维倒装技术连接.围绕电路参数设计、谐振元件的实现和版图结构设计进行详细分析.实验结果显示,当输入电压为12 V时,片上转换器的最高功率密度为1.481 W/mm^(2),满载效率为60%,最高效率为89%.本设计为实现高功率密度、高集成度的功率转换器提供了新思路. 展开更多
关键词 谐振功率转换 三维集成 电路设计 功率密度 转换效率
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