Abstrakt
This article presents an optimization strategy for enhancing the efficiency and power density of a GaN-based dc–dc converter, tailored for different applications with a wide input voltage range regulation. The optimization employs air-core inductors and implements a variable switching frequency modulation method to enable zero voltage switching turn-on for GaN transistors, facilitating greater flexibility in frequency adjustment and improved thermal management. Additionally, a specialized thermal model is introduced for the interleaved Buck-Boost GaN transistor-based dc–dc converter, accounting for the presence of a natural convection heatsink. In the conclusion, theoretical discussions transition to practical implementation through the testing of a laboratory prototype. This prototype achieves high efficiency (around 99%), along with power densities of >17.5 kW/L and 6 kW/kg when equipped with a natural convection (without airflow) heatsink. It features a wide input voltage range (110–450 V), a constant output voltage of 350 V, variable switching frequency (18–304 kHz) and supports up to 9 kW output power.
Cytowania
-
0
CrossRef
-
0
Web of Science
-
0
Scopus
Autorzy (4)
Cytuj jako
Pełna treść
pełna treść publikacji nie jest dostępna w portalu
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja w czasopiśmie
- Typ:
- artykuły w czasopismach dostępnych w wersji elektronicznej [także online]
- Opublikowano w:
-
IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS
strony 1 - 15,
ISSN: 0278-0046 - Język:
- angielski
- Rok wydania:
- 2025
- Opis bibliograficzny:
- Mohseni P., Husev O., Kasper M., Deboy G., Design Optimization for Enhancing the Power Density and Efficiency for GaN-Based DC–DC Converter, IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, 2025,10.1109/TIE.2025.3552273
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1109/tie.2025.3552273
- Źródła finansowania:
-
- Publikacja bezkosztowa
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 0 razy
Publikacje, które mogą cię zainteresować
High Efficiency Dual-Active-Bridge Converter with Triple-Phase-Shift Control for Battery Charger of Electric Vehicles
- S. Kuo,
- H. Chiu,
- C. Chiang
- + 6 autorów
Isolated High Step-Up Current-Fed DC-DC Converter With Low Input Current Ripple and Wide Full-Soft-Switching Capability
- P. Mohseni,
- S. Pourjafar,
- O. Matiushkin
- + 2 autorów
Design and experimental validation of a single-stage PV string inverter with optimal number of interleaved buck-boost cells.
- A. Fesenko,
- O. Matiushkin,
- O. Husev
- + 3 autorów