从5.5kW到12kW纳微电源如何实现性能飞跃？

前言

随Ai数据中心耗电量日益增长，服务器电源效率成为该领域被频繁关注的问题，因此，80PLUS Ruby（红宝石）认证适时推出，针对数据中心常用的230V~480Vac以及380Vdc电压段制定了更严格的效率要求。该新认证标准要求5%负载时效率超过90%，而在50%负载和100%负载下，效率分别需要超过96.5和92%，可谓是史上最严格的80PLUS认证标准，届时可助力企业选择更具效率的电源产品。

近期，充电头网了解到，纳微针对数据中心电源市场推出一款12kW OCP电源参考设计，该电源是基于纳微Gen-3Fast和GaNSafe平台研发的创新产品。据悉，该产品277Vac峰值效率可达97.8%以上，满载效率可达96.9%以上，远超80 PLUS Ruby认证标准需求，用于替换原有钛金标准电源，每年可为相关企业节约可观的电费支出。

纳微12kW OCP AI数据中心电源参考设计

纳微本次推出12kW OCP AI数据中心电源参考设计相较于目前常用的5.5kW供电方案，该方案将输出功率提升两倍以上，体积仅增加不到1/4，等效功率密度提升77%，完美解决当下数据中心供电难题，同时满足80 PLUS红宝石认证标准。

该电源参考设计方案具体参数如下：输入电压范围为180~305 Vac宽幅设计，支持277 Vac电压工况；207Vac以上最高输出12kW，低于该阈值时输出10kW，支持50V 240A MAX输出；峰值效率97.5%，额定满载效率超过96.5%；12kW断电工控下可维持20ms输出，浪涌电流控制为稳态电流的三倍；尺寸为790×73.5×40mm，对比当下5.5kW设计，仅在长度上多150mm，功率密度可达85 W/inch³；同时，该参考设计具备防雷功能以及主动均流功能及过流、过压、欠压、过热保护机制，内部采用双排风扇散热。

另外，该12kW OCP电源参考设计方案采用Gen-3Fast碳化硅MOSFET、IntelliWeave数字技术，以及高功率GaNSafe氮化镓功率芯片，通过三相交错TP-PFC和FB-LLC拓扑结构，实现了更极致的效率与性能，同时元件布局极简。

三相交错TP-PFC拓扑

该拓扑结构由采用“沟槽辅助平面栅”技术的Gen-3Fast碳化硅MOSFET驱动。凭借纳微半导体在碳化硅领域超过20年的技术积累，该技术在全温度范围内展现卓越性能，具备低温升、快速开关和出色的鲁棒性。它能够为电动汽车提供更快速的充电能力，或使AI数据中心的功率提升3倍。

IntelliWeave数字控制技术

纳微半导体独家的IntelliWeave数字控制技术，融合了临界导通模式（CrCM）与连续导通模式（CCM）的混合控制策略，能够覆盖从轻载到满载的全工况。在保持简洁设计的同时，最大化效率，相比传统CCM方案，可降低30%的功率损耗。

三相交错FB-LLC拓扑

该拓扑由纳微半导体的第四代GaNSafe氮化镓功率芯片驱动。这款芯片集成了控制、驱动、感测和关键保护功能，为高功率应用提供了前所未有的可靠性和鲁棒性。GaNSafe是全球氮化镓功率芯片的安全标杆，具备最大延迟仅350ns的短路保护、所有引脚均具备2kV HBM ESD保护、消除负栅极驱动并具备可编程的斜率控制，上述所有功能仅通过芯片的4个引脚实现，封装方式与普通氮化镓FET相同，无需额外的VCC引脚。650V的GaNSafe提供TOLL与TOLT封装，适用于1kW至22kW的应用场景，其导阻典型值范围为18mΩ至70mΩ。

充电头网总结

纳微本次推出的12kW OCP AI数据中心电源参考设计，峰值效率达97.8%，远超80 PLUS红宝石标准。同时相比以往5.5kW方案，功率提升两倍以上，体积仅增加不到1/4，功率密度显著提升。同时，该电源方案内置纳微Gen-3Fast碳化硅MOSFET、GaNSafe氮化镓芯片，结合先进拓扑结构，为数据中心提供节能、稳定且高效的电源解决方案，助力相关企业每年节约数额可观的电费支出。

纳微半导体（纳斯达克股票代码: NVTS）是唯一一家全面专注下一代功率半导体事业的公司，于2024年迎来了成立十周年。GaNFast氮化镓功率芯片将氮化镓功率器件与驱动、控制、感应及保护集成在一起，为市场提供充电更快、功率密度更高和节能效果更好的产品。性能互补的GeneSiC碳化硅功率器件是经过优化的高功率、高电压、高可靠性碳化硅解决方案。重点市场包括移动设备、消费电子、数据中心、电动汽车、太阳能、风力、智能电网和工业市场。纳微半导体拥有超过300项已经获颁或正在申请中的专利。纳微半导体于业内率先推出唯一的氮化镓20年质保承诺，也是全球首家获得CarbonNeutral认证的半导体公司。