Design of 700kHz 1.8kW GaN-based Isolated DC-DC Converter for xEV using Planar Matrix Transformer

평면 변압기를 이용한 xEV용 GaN 기반 1.8kW 700kHz 절연형 DC-DC컨버터 설계

본 논문은 $6kW/L(98W/in^3)$의 전력밀도를 갖는 xEV LDC를 위한 절연형 DC-DC컨버터의 설계 방법을 제안한다. 부피를 가장 많이 차지하는 수동소자의 부피를 줄이기 위해 GaN소자를 적용하여 스위칭 주파수를 700kHz를 적용하였다. 또한 자속 상쇄 개념이 적용된 매트릭스 평면 변압기를 적용하여 변압기의 부피를 크게 줄일 수 있었다. 본 논문에서는 후보 토폴로지들의 비교를 통해 고 전력 밀도에 가장 적합한 토폴로지를 선정하였으며, 자속상쇄 개념 기반의 매트릭스 평면 변압기를 설계방법을 제안하였다.