喜报！ZJU-PMIC团队斩获电力电子领域顶级期刊 IEEE TPEL 2022年度优秀论文奖！

近日，IEEE电力电子学会公布了旗舰期刊IEEE Transactions on Power Electronics2022年度优秀论文奖。ZJU-PMIC团队李光灿博士的论文《A 98.4% Efficiency 380V-12V DCX With 1.3kW/in³ Power Density Using Low NFoM Devices and Resonant Drive Transformer》从1200余篇论文中脱颖而出，荣获优秀论文二等奖。

IEEE TPEL年度最佳论文奖旨在表彰该刊发表的具有突出学术贡献和最高写作质量并在相关领域有重要潜在应用价值的论文，被公认为国际电力电子技术领域学术论文的最高荣誉之一。

获奖论文从上一年度该刊发表的所有论文中评选，2022年IEEE TPEL共出版了1292篇常规论文，通过国内外知名电力电子专家投票和评审委员会的评审，最终评选得出一等奖论文5篇，二等奖论文9篇。

🏆获奖论文🏆

A 98.4% Efficiency 380V-12V DCX With 1.3kW/in³ Power Density Using Low NFoM Devices and Resonant Drive Transformer

应用领域

数据中心，5G基站，相控阵雷达，新能源汽车

5G基站、数据中心、相控阵雷达等领域的迅猛发展迫切要求供电系统实现更高效率及更高密度。采用高压直流供电架构，将小型化、集成化的高降压比隔离母线变换器嵌入主板成为减少高功率传输时电缆损耗的重要趋势；为了实现变换器的高密度集成，开关频率高频化成为减小无源元件体积的重要手段。但是在高频条件下，器件的开关损耗、驱动损耗等迅速增加，即使使用软开关拓扑规避开关损耗，MHz频率下实现软开关所需增加的循环能量又会导致器件导通损耗迅速上升，制约变换器效率的提升。

针对上述难点，ZJU-PMIC团队揭示了开关器件制约MHz高频谐振DC/DC变换器效率提升的内在物理机制，开发了基于低压低NFoM器件的高效率元胞化串联谐振拓扑技术(图1)，提出了能量回收型的高频低损耗谐振驱动技术(图2)。

图1 基于低压低NFoM器件的高效率元胞化串联谐振拓扑技术

图2 能量回收型的高频低损耗谐振驱动技术

以380V/12V的典型应用场景为例，在1MHz的开关频率下，通过元胞化电路设计利用寄生参数更小的低压器件代替高压器件，大幅降低器件导通损耗；针对元胞化谐振电路的工作特性，提出循环能量最小化的低损耗谐振驱动变压器，将驱动损耗下降80%以上的同时将驱动电路占用的布板面积减小50%以上，使样机的峰值效率达到98.4%，满载效率达到97.0%，功率密度达到1.3kW/in³。

目前，该文章中第二代变换器样机的效率和功率密度均达到世界领先水平，在后续的研发工作中，团队通过对高频变压器的研究和设计，进一步迭代开发了效率和功率密度更高的样机。（详见相关阅读：元胞化MHz高效率高功率密度DCX技术）