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功率变换器的发展要求一直是高效率、高功率密度、高可靠性、低成本等。基于氮化镓(Gallium Nitride,GaN)材料的半导体功率管具有栅极电荷/输出电荷小、导通电阻小、无反向恢复损耗等优点,其开关频率能够达到数十兆赫兹,从而大大提高功率变换器的工作频率、减小无源元件体积、提高变换器功率密度,因而成为近年来电力电子领域一个新研究方向,本文即对基于GaN功率管的超高频(Very High Frequency,VHF)隔离型谐振DC/DC变换器进行研究。本次设计的工作频率10 MHz隔离型谐振DC/DC变换器,其主功率拓扑由Class DE谐振逆变单元与Class E谐振整流单元构成。本文细致分析了谐振逆变单元和谐振整流单元的工作原理,死区时间内对功率管并联电容充放电使其开通时漏源极电压已下降至零,即功率管能够实现ZVS开通,并以此设计逆变单元参数值;通过扫频法使整流单元输入电阻与逆变单元输出电阻相等,实现两级拓扑的阻抗匹配,由此设计谐振元件值。平面变压器具有高度低、体积小、重量轻、散热快、参数一致性好等优点,本文采用空芯平面变压器实现原副边电气隔离。论文在有限元软件中建立了变压器的几何模型,分别对PCB绕组的宽度、内径、原副边绕组间距及匝数等几何参数进行扫描,得到各个几何参数与变压器绕组电感、品质因数、耦合系数等性能参数的关系曲线,再结合设计目标,折衷考虑后得到PCB绕组的几何参数。本文采用滞环ON/OFF控制实现对DC/DC变换器的闭环调节,滞环比较器输出的低频ON/OFF信号用于控制DC/DC变换器开通与关断。开通时,功率变换器在最佳状态下工作,功率管可实现零电压开通,输出电压上升;关断时,输出电压相应下降。该控制方式使功率变换器输出电压在比较器的上、下门限电压之间波动,从而达到稳定输出电压的目的。最后,搭建10MHz隔离型DC/DC变换器实验样机,实验结果验证了逆变单元功率管能够实现零电压开通,10 MHz时空芯平面变压器耦合系数达到93.5%,变换器输出电压纹波为200 mV,满足设计要求。