开关电容可重构DC-DC转换器

功率密度1900W/in

针对纳卫星电源总线电压波动大、变压器难小型化的问题，采用电容隔离与可重构增益，实现峰值效率98.82%的高功率密度转换。

Yu, Fu · Yucheng, Zhao · Qi, Jingjing · 谢文昊 · 李守翔 · 孙凯 · Smedley, Keyue Ma

IEEE Transactions on Power Electronics 2025

参数信息

输入电压范围

16-60 V

输出电压范围

15-30 V

满载电流

10 A

功率密度

1900 W/in³

峰值效率

98.82 %

技术优势

不用变压器

采用电容隔离代替传统变压器，避免了邻近效应和趋肤效应带来的尺寸限制，便于实现高功率密度。

软开关提效

通过零电流开关（ZCS）和零电压开关（ZVS）降低开关损耗，峰值效率达到 98.82%。

应用场景

• 纳卫星电源系统：适配纳卫星宽范围波动的母线电压，直接用作负载点转换器。
• DC-DC转换器：提供可重构增益和电容隔离的高效直流变换方案。
• 高功率密度电源模块：以无变压器设计实现 1900 W/in³ 的功率密度。
• 航天器供电：适应航天器光照-阴影切换造成的母线电压波动。