基于矩阵变压器的1 MHz GaN LLC谐振变换器

现代工业生产越来越重视节约能源和降低成本，促使高效率和高功率密度成为分布式电源系统发展的主要方向。随着信息技术、计算机系统和电动汽车等领域的发展，对具有高效率、高功率密度的隔离电源的需求显著增加。本文针对数据中心服务器电源对高效率、高功率密度的需求，通过提升开关频率到1 MHz来提高变换器的功率密度；并对传统LLC变换器进行研究，阐述其工作原理及相对其他变换器的优势。在此基础上，应用GaN器件、矩阵变压器和同步整流来进一步优化传统LLC谐振变换器；最后设计并制作了一台1 kW，380 V输入、12 V输出实验样机，功率密度达到300 W/in3，验证了理论分析的正确性。