48 V 中间总线转换器 (IBC)

面向超大规模数据中心和人工智能服务器的高效率、高功率密度 48 V 配电解决方案

关于

在人工智能和相关高功率要求的推动下,数据中心正在转向 48 V 中间总线转换器,这需要复杂的电源转换过程。

对于本应用中的高功率 GPU 和 AI ASIC,转换过程从电源直接从母线到加速器卡或底板开始。接下来,它通过中间总线转换器(IBC)转换为中间电压,该电压可以是稳压的,也可以是非稳压的。该过程的最后一步是转换为二次转换中的核心/PoL 电压。

应用的特殊性、加速器卡上极其有限的空间和极高的功率要求推动了对高功率密度和效率的需求。此外,加速器 IC 的负载动态范围很广,峰值功率几乎是平均值的两倍。因此,高功率密度、高效率和峰值功率的结合正在推动电源转换行业的巨大创新。

针对不同的效率、功率密度、峰值功率和成本要求,英飞凌提供了一系列的非稳压解决方案。  

虽然业界采用了许多方法,包括 STC、LLC 和其他方法,这些英飞凌也都支持,但每种方法都有其局限性。英飞凌的专利混合开关电容(HSC)转换器系列融合了谐振式 ZVS 操作的优势与磁性降压技术的优点。这种方法可实现对元件变化的高度抗扰性,确保在宽输入范围内实现谐振运行。输出电压通过选择多抽头自耦变压器(MTA)的匝数比来设定。此外,HSC 在提供低纹波和低直流损耗的同时,还能支持人工智能应用所需的高峰值电流。HSC 转换器系列已被优化,可选择性地与 XDP710 系列的保护控制器配合使用,以确保平稳的启动过程和全面的保护功能。 

英飞凌提供的混合开关电容器的各种型号都是为了满足每种应用的具体需求而设计的。 

英飞凌还在 IBC 应用领域支持多种稳压和半稳压拓扑结构。 

调节型混合开关电容转换器(R-HSC)的拓扑,与开环 HSC 转换器一样,融合了谐振式零电压开关(ZVS)的优势与磁性降压的优势。R-HSC 的调节功能是通过使用 sigma 转换器架构来实现的。同时,被称为 DR-HSC 的双相调节 HSC ,将谐振2:1的 ZSC 与具有占空比调节的 3LFC-DP 相结合,以实现调节。

这两种方法都能在稳压或半稳压输出解决方案中提供高效率、高电流密度和高峰值功率能力。

在人工智能和相关高功率要求的推动下,数据中心正在转向 48 V 中间总线转换器,这需要复杂的电源转换过程。

对于本应用中的高功率 GPU 和 AI ASIC,转换过程从电源直接从母线到加速器卡或底板开始。接下来,它通过中间总线转换器(IBC)转换为中间电压,该电压可以是稳压的,也可以是非稳压的。该过程的最后一步是转换为二次转换中的核心/PoL 电压。

应用的特殊性、加速器卡上极其有限的空间和极高的功率要求推动了对高功率密度和效率的需求。此外,加速器 IC 的负载动态范围很广,峰值功率几乎是平均值的两倍。因此,高功率密度、高效率和峰值功率的结合正在推动电源转换行业的巨大创新。

针对不同的效率、功率密度、峰值功率和成本要求,英飞凌提供了一系列的非稳压解决方案。  

虽然业界采用了许多方法,包括 STC、LLC 和其他方法,这些英飞凌也都支持,但每种方法都有其局限性。英飞凌的专利混合开关电容(HSC)转换器系列融合了谐振式 ZVS 操作的优势与磁性降压技术的优点。这种方法可实现对元件变化的高度抗扰性,确保在宽输入范围内实现谐振运行。输出电压通过选择多抽头自耦变压器(MTA)的匝数比来设定。此外,HSC 在提供低纹波和低直流损耗的同时,还能支持人工智能应用所需的高峰值电流。HSC 转换器系列已被优化,可选择性地与 XDP710 系列的保护控制器配合使用,以确保平稳的启动过程和全面的保护功能。 

英飞凌提供的混合开关电容器的各种型号都是为了满足每种应用的具体需求而设计的。 

英飞凌还在 IBC 应用领域支持多种稳压和半稳压拓扑结构。 

调节型混合开关电容转换器(R-HSC)的拓扑,与开环 HSC 转换器一样,融合了谐振式零电压开关(ZVS)的优势与磁性降压的优势。R-HSC 的调节功能是通过使用 sigma 转换器架构来实现的。同时,被称为 DR-HSC 的双相调节 HSC ,将谐振2:1的 ZSC 与具有占空比调节的 3LFC-DP 相结合,以实现调节。

这两种方法都能在稳压或半稳压输出解决方案中提供高效率、高电流密度和高峰值功率能力。

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