当前所在位置:首页    行业资讯    Si+SiC+GaN混合方案,解决数据中心PSU高功率需求

Si+SiC+GaN混合方案,解决数据中心PSU高功率需求

  2024-07-05   33  

AI浪潮下对数据中心的需求量激增,而功耗越来越高的AI算力芯片,需要数据中心PSU(电源供应单元)提供更高的功率,同时在体积上还要符合服务器机架内的尺寸。
 
更高的PSU功率密度要求,让SiC、GaN等三代半器件进入数据中心PSU提供了极佳的市场机会。近年来功率器件厂商都推出了多种采用SiC或GaN器件的PSU方案,甚至英飞凌还专为AI服务器PSU开发了CoolSiC MOSFET 400 V系列器件。
 
PSU GaN SiC 深圳电子展 中国电子展 华南电子展
 
400V SiC MOSFET
 
英飞凌在今年3月推出了新一代的SiC技术Cool SiC MOSFET G2,相比G1几乎全方位提升,包括封装互连上提高耐热性、开关损耗降低10%、输出能力更强等。
 
今年6月,英飞凌又在Cool SiC MOSFET G2的基础上,为AI服务器的AC/DC级应用开发,推出了全新的CoolSiC MOSFET 400 V系列产品。
 
CoolSiC MOSFET 400 V系列包括10款不同型号,其中5款具有不同的RDS(on)级别(从11至45 mΩ)。这些产品采用了开尔文源TOLL和D²PAK-7封装,以及.XT封装互连技术。在25°C的Tvj工作条件下,这些MOSFET的漏极-源极击穿电压达到400 V,使其成为2级和3级转换器以及同步整流的理想选择。
 
这些元件在严苛的开关环境下表现出极高的稳健性,并且已经通过了100%的雪崩测试。将高度稳健的CoolSiC技术与.XT互连技术相结合,这些半导体器件能够有效应对AI处理器在功率需求突变时产生的功率峰值和瞬态。得益于其连接技术和低正RDS(on)温度系数,即使在较高的结温工作条件下,它们也能保持出色的性能。
 
过去SiC MOSFET在电源上普遍使用650V规格的产品,那么400V有什么优势?英飞凌表示与现有的650 V SiC和Si MOSFET相比,400V的SiC MOSFET新系列具有更低的传导和开关损耗。
 
高功率PSU采用混合开关方案
 
此前英飞凌公布的PSU路线图中,就已经可以发现,英飞凌在高功率的PSU中趋向使用混合开关的方案,即同时采用硅、SiC、GaN等功率开关管。
 
PSU GaN SiC 深圳电子展 中国电子展 华南电子展
 
图源:英飞凌
 
在3kW的方案中,英飞凌采用了cool sic MOSFET 650V和600V的cool mos 超结MOS,采用CoolSiC的无桥图腾柱PFC,集成CoolMOS和OptiMOS的半桥LLC,可以达到97.5%的峰值效率。
 
从3.3kW开始,英飞凌就使用硅、SiC、GaN开关的混合方案,采用CoolSiC、CoolGaN、CoolMOS、OptiMOS和实现最高效率和功率密度的技术,基准效率为97.5%,功率密度达到95W每英寸立方。
 
根据英飞凌的介绍,CoolSiC MOSFET 400 V是对PSU路线图的补充,而新的服务器PSU方案在AC-DC级上采用了400V 的SiC MSOFET以及多级PFC,功率密度达到100W每英寸立方以上,效率更是高达99.5%,相比使用650 V SiC MOSFET的解决方案提高了0.3个百分点。
 
另一方面在DC-DC级上采用了CoolGaN功率晶体管,整体电源可以提供8kW以上的功率,功率密度相比现有解决方案提高了三倍以上。未来英飞凌还将推出12kW的PSU方案,应对未来AI数据中心更高的功率需求。电子发烧友网报道(文/梁浩斌)

深圳国际电子元器件及物料采购展览会ES SHOW,由深圳市电子商会和励展博览集团联合主办,专注于集中展示集中展示从元件到系统、从设计到制造的全产业链新产品:半导体(标准IC、ASIC)、分立器件(二极管、三极管等)、功率器件和模块、开关及连接技术、无源元件(电阻、电容、电感、继电器、变压器、电路保护等)、显示、嵌入式系统、汽车电子、PCB领域的前沿技术、新产品和行业应用解决方案。

ES SHOW将于2024年11月6-8日在深圳国际会展中心(宝安)举行,我们期待您的参与。届时ES SHOW 将继续携手“AWC深圳国际新能源及智能网联汽车全产业博览会、NEPCON ASIA亚洲电子生产设备展、C-TOUCH深圳国际全触与显示展、S-FACTORY智能工厂及自动化技术展览会”总展览面积160,000㎡,参展企业超过3000+的大型四大应用行业旗舰展会;从芯片到智能汽车制造、从元器件到PCBA制程、多方位、多角度呈现电子制造技术与智能汽车技术等领域应用解决方案。




 
  IGBT SiC 功率半导体 电动汽车 碳化硅 ESSHOW



 

*如有侵权,请联系删除。