AI服務(wù)器電源HVDC架構(gòu)升級(jí)：你的SiC器件選對(duì)了嗎？

前言

隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，AI服務(wù)器對(duì)電力的需求呈爆炸式增長(zhǎng)。傳統(tǒng)的硅基功率器件在效率、損耗和散熱方面已逼近極限，難以支撐未來(lái)數(shù)據(jù)中心“兆瓦級(jí)”機(jī)柜的嚴(yán)苛要求。在這場(chǎng)效率革命中，碳化硅（SiC）功率器件憑借其卓越的物理特性，正成為重塑AI服務(wù)器電源架構(gòu)的核心力量。

AI時(shí)代新架構(gòu)：HVDC高壓直流系統(tǒng)

為應(yīng)對(duì)超高功率密度，數(shù)據(jù)中心供電架構(gòu)正從傳統(tǒng)的交流UPS向高壓直流（HVDC）系統(tǒng)演進(jìn)。HVDC的核心在于其整流柜，它能高效地將400/480V交流電轉(zhuǎn)換為

直流電，直接為IT設(shè)備供電。

早期，國(guó)內(nèi)由中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)主導(dǎo)推出了240V和336V HVDC架構(gòu)。由于兼容性好，240V HVDC已成為國(guó)內(nèi)主流。面向未來(lái)，隨著單機(jī)柜功率向1MW以上邁進(jìn)，效率更高、損耗更低的 800V HVDC架構(gòu) 已成為明確趨勢(shì)。英偉達(dá)已于2025年?duì)款^組建聯(lián)盟，推動(dòng)該架構(gòu)在2027年實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。

SiC如何賦能AI服務(wù)器電源？

無(wú)論是當(dāng)下的240V還是未來(lái)的800V HVDC，SiC器件都是實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。

在240V HVDC分布式方案中，前級(jí)圖騰柱PFC電路采用SiC MOSFET，因其幾乎為零的反向恢復(fù)電荷(Qrr) 和優(yōu)異的導(dǎo)通電阻溫度穩(wěn)定性，可大幅降低開(kāi)關(guān)損耗，支持更高頻率運(yùn)行，從而縮小無(wú)源器件體積，提升功率密度。

在800V HVDC集中式方案中，架構(gòu)更為激進(jìn)。AC-DC整流段需使用1200V-6500V的SiC MOSFET，而母線(xiàn)側(cè)的DC/DC轉(zhuǎn)換與同步整流則廣泛采用650V/1200V的SiC MOSFET。SiC材料的高擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度使其在這些高壓應(yīng)用中是無(wú)可替代的選擇。

合科泰的SiC器件

緊跟技術(shù)浪潮，合科泰已有SiC產(chǎn)品線(xiàn)布局，為AI服務(wù)器電源升級(jí)提供可靠支持。

650V SiC肖特基二極管系列：具有快速開(kāi)關(guān)、高耐壓、低損耗的特性，適用于PFC等高頻電路。

1200V SiC MOSFET系列：

采用先進(jìn)的 TO-247-4封裝。該封裝通過(guò)獨(dú)立的開(kāi)爾文源極（Kelvin Source）引腳，將驅(qū)動(dòng)回路與功率回路分離，能有效抑制柵極振蕩、提高開(kāi)關(guān)速度、降低導(dǎo)通損耗，充分發(fā)揮SiC的性能潛力。

結(jié)語(yǔ)

AI算力的角逐，本質(zhì)上是電力效率的競(jìng)賽。從240V到800V的HVDD架構(gòu)演進(jìn)，對(duì)功率器件提出了前所未有的高頻、高效、高可靠要求。合科泰將持續(xù)深耕SiC技術(shù)，以成熟的650V二極管與1200V MOSFET產(chǎn)品線(xiàn)，助力客戶(hù)攻克AI服務(wù)器電源設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，共同邁向綠色、高效的數(shù)據(jù)中心未來(lái)。

如果您正在規(guī)劃或設(shè)計(jì)新一代AI服務(wù)器電源，歡迎聯(lián)系合科泰技術(shù)團(tuán)隊(duì)，獲取專(zhuān)業(yè)的SiC器件選型支持與定制化解決方案。