Design Method of PCB Inductors for High-Frequency GaN Converters
| Autor: | Nadir Idir, Ammar Chafi, Arnaud Videt, Hassan Maher |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Institut Interdisciplinaire d'Innovation Technologique [Sherbrooke] (3IT), Université de Sherbrooke (UdeS), Laboratoire Nanotechnologies et Nanosystèmes [Sherbrooke] (LN2), Université de Sherbrooke (UdeS)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire d’Électrotechnique et d’Électronique de Puissance - ULR 2697 (L2EP), Centrale Lille-Haute Etude d'Ingénieurs-Université de Lille-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM), Laboratoire d'Électrotechnique et d'Électronique de Puissance (L2EP) - EA 2697, Laboratoire d’Électrotechnique et d’Électronique de Puissance - ULR 2697 [L2EP], Laboratoire Nanotechnologies et Nanosystèmes [Sherbrooke] [LN2], 265252|||Institut Interdisciplinaire d'Innovation Technologique [Sherbrooke] [3IT], Centrale Lille-Université de Lille-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-JUNIA (JUNIA), Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon) |
| Rok vydání: | 2021 |
| Předmět: |
Materials science
thermal issues Hardware_PERFORMANCEANDRELIABILITY 02 engineering and technology Inductor 7. Clean energy law.invention Switching time GaN converters Parasitic capacitance Hardware_GENERAL law Hardware_INTEGRATEDCIRCUITS 0202 electrical engineering electronic engineering information engineering Electronic engineering Electrical and Electronic Engineering ComputingMilieux_MISCELLANEOUS PCB inductor Power density [PHYS]Physics [physics] Flexible magnetic sheets optimization of volume 020208 electrical & electronic engineering Transistor Converters [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics Inductance visual_art Electronic component visual_art.visual_art_medium |
| Zdroj: | IEEE Transactions on Power Electronics IEEE Transactions on Power Electronics, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2021, 36 (1), pp.805-814. ⟨10.1109/TPEL.2020.3000438⟩ IEEE Transactions on Power Electronics, 2020, 36 (1), pp.805-814. ⟨10.1109/TPEL.2020.3000438⟩ |
| ISSN: | 1941-0107 0885-8993 |
| DOI: | 10.1109/tpel.2020.3000438 |
| Popis: | International audience; The new power Gallium Nitride transistors allow to increase the operating frequency of converters to megahertz range, thanks to their low switching time that is of a few nanoseconds or less. This permits to reduce the values and the volume of the passive components, and enhance the power density of power converters. However, inductors needed for energy storage still take a large volume in converters compared with the others components, because of their weak energy density. Furthermore, high-frequency operation require low-losses magnetic materials. In this article, a design method of PCB inductors is proposed. A flexible ferrite sheet is used to enhance the inductance value and ease the realization of custom-shape devices. The design method of the inductor is based on the optimization of the inductor volume taking into account thermal issues of the magnetic sheets. Also a simulation method is proposed to calculate the equivalent stray capacitance of the inductors. The proposed method provides a losses volume tradeoff that helps designers to optimize the inductor for their application. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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