[发明专利]一种基于GaN功率器件的整流系统

说明书

本发明公开了一种基于GaN功率器件的整流系统，包括APFC模块、逆变模块、磁集成模块、整流模块、电压闭环模块和控制模块，APFC模块的输入端与市电连接，用于将市电电压转换为低纹波400V直流电；逆变模块的输入端与APFC模块的输出端电连接，用于将APFC模块输出的直流400V转换为交流400V；磁集成模块输入端与逆变模块输出端电连接，用于将交流400V转换为交流48V；整流模块输入端与磁集成模块输出端电连接，用于将交流48V转换为直流48V；电压闭环模块与整流模块输出端电连接，用于稳定系统输出电压为直流48V，以此符合变换器高效化、高频化、小型化的发展趋势并将系统更好的应用于大数据中心服务器、直流电机、通信电源。

技术领域

本发明涉及功率半导体器件使用领域，尤其涉及一种基于GaN功率器件的整流系统。

背景技术

整流变换器是电力电子变换器的组成部分，在交直流系统、航空电源系统等方面应用广泛。目前， 整流变换器正在朝着高效率、高功率密度、小体积和轻重量的方向发展。随着开关频率的提高，功率器件 的损耗也随之加大。

当今整流变换器的高频小型化和高效化一直是困扰工程师的难点，小型化必定对应高频化但现有的变换器 大多用Si器件所能承受的频率比较有限，所以普通Si器件限制了整流变换器高频小型化的发展而且

Si器件的开关速率有限使得器件本身开通关断损耗变大进而使整流变换器的效率目前也达到瓶颈，即 用普通Si器件很难使效率提高。

发明内容

本发明提供一种基于GaN功率器件的整流系统，用来解决目前其他整流系统频率低、效率低、重量 大、功率密度低等问题。

该基于GaN功率器件的整流系统包括：APFC模块、逆变模块、磁集成模块、整流模块、电压闭环 模块和控制模块；

所述APFC模块的输入端与市电连接，用于将市电电压转换为第一直流电压V1；

所述逆变模块的输入端与所述APFC模块的输出端电连接，用于将所述APFC模块输出的第一直流 电压V1转换为第一交流电压V2；

所述磁集成模块输入端与所述逆变模块输出端电连接，用于将所述第一交流电压V2转换为第二交流 电压V3；

所述整流模块输入端与所述磁集成模块输出端电连接，用于将所述第二交流电压V3转换为第二直流 电压V4；

所述电压闭环模块与所述整流模块输出端电连接，用于稳定第二直流电压V4；

所述控制模块与所述逆变模块电连接，用于控制与所述控制模块电连接器件的参数。

优选的，所述APFC模块包括第一电容C1、第二电容C2、第一变压器T1、第一二极管D1、第二二 极管D2、第三二极管D3、第一电阻R1、和第一开关管Q1，用于把市电转化为400V直流电压，并提高 系统的效率；

所述第一电容C1的第一端与所述第一变压器T1的第一端电连接，所述第一电容C1的第二端与所 述第一开关管Q1的第二端电连接，所述第二电容C2的第一端与所述第一电阻R1的第二端电连接，所述 第二电容C2的第二端与所述第三二极管D3的第一端电连接，所述第一变压器T1的第二端与所述第二二 极管D2的第一端电连接，所述第一变压器T1的第三端与所述第一电阻R1的第一端电连接，所述第一变 压器T1的第四端接地，所述第一二极管D1的第一端与所述第一变压器T1的第一端电连接，所述第一二 极管D1的第二端与所述第二二极管D2的第二端电连接，所述第二电容C2的第一端与所述第一电阻R1 的第二端电连接，所述第二电容C2的第二端与所述第三二极管D3的第一端电连接，所述第三二极管D3的第二端与所述第二电阻R2的第一端电连接，所述第一开关管Q1的第一端与所述第一变压器T1的第二 端电连接，所述第一开关管Q1的第二端与所述第四电阻R4的第一端电连接，所述第一开关管Q1的第三 端与所述第一控制芯片L6562D的第四端电连接。