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傾佳電子賦能AI革命:AIDC電源架構(gòu)趨勢及基本半導(dǎo)體碳化硅產(chǎn)品組合的戰(zhàn)略價值

jf_33411244 ? 來源:jf_33411244 ? 作者:jf_33411244 ? 2025-10-15 09:19 ? 次閱讀
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傾佳電子賦能AI革命:AIDC電源架構(gòu)趨勢及基本半導(dǎo)體碳化硅產(chǎn)品組合的戰(zhàn)略價值

傾佳電子(Changer Tech)是一家專注于功率半導(dǎo)體和新能源汽車連接器的分銷商。主要服務(wù)于中國工業(yè)電源、電力電子設(shè)備和新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈。傾佳電子聚焦于新能源、交通電動化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型三大方向,并提供包括IGBT、SiC MOSFET、GaN等功率半導(dǎo)體器件以及新能源汽車連接器。?

傾佳電子楊茜致力于推動國產(chǎn)SiC碳化硅模塊在電力電子應(yīng)用中全面取代進口IGBT模塊,助力電力電子行業(yè)自主可控和產(chǎn)業(yè)升級!

傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET功率器件三個必然,勇立功率半導(dǎo)體器件變革潮頭:

傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET模塊全面取代IGBT模塊和IPM模塊的必然趨勢!

傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET單管全面取代IGBT單管和大于650V的高壓硅MOSFET的必然趨勢!

傾佳電子楊茜咬住650V SiC碳化硅MOSFET單管全面取代SJ超結(jié)MOSFET和高壓GaN 器件的必然趨勢!

執(zhí)行摘要

傾佳電子旨在深入剖析人工智能數(shù)據(jù)中心(AIDC)電源的技術(shù)分類與發(fā)展趨勢,并系統(tǒng)性評估深圳基本半導(dǎo)體股份有限公司(以下簡稱“基本半導(dǎo)體”)的全系列碳化硅(SiC)功率器件在其中所能發(fā)揮的關(guān)鍵作用。首先需要明確,本文語境中的“AIDC”特指為人工智能算力服務(wù)的數(shù)據(jù)中心(Artificial Intelligence Data Centers),而非傳統(tǒng)的自動識別與數(shù)據(jù)采集(Automatic Identification and Data Capture)技術(shù) 。隨著人工智能模型的復(fù)雜度呈指數(shù)級增長,AIDC正面臨前所未有的功率密度挑戰(zhàn),這不僅推動了數(shù)據(jù)中心供電架構(gòu)向高壓直流(HVDC)的根本性轉(zhuǎn)變,也催生了圖騰柱功率因數(shù)校正(Totem-Pole PFC)和LLC諧振變換等先進拓撲的廣泛應(yīng)用 。在這一技術(shù)浪潮中,以碳化硅(SiC)為代表的寬禁帶半導(dǎo)體已成為不可或缺的核心使能技術(shù)。傾佳電子將詳細論述這些趨勢,并結(jié)合對基本半導(dǎo)體產(chǎn)品組合的分析,為其在AIDC電源市場的戰(zhàn)略定位提供深度洞察。

第一章:數(shù)據(jù)中心供電架構(gòu)的新前沿

1.1 功率密度劇增:從千瓦到兆瓦的跨越

人工智能數(shù)據(jù)中心的電力消耗正在經(jīng)歷一場從量變到質(zhì)變的飛躍,其增長根源于從芯片到機柜乃至整個數(shù)據(jù)中心層面的功率需求劇增。

在核心的計算單元層面,單個AI芯片(如圖形處理器GPU)的功耗已從A100的400W,增長到H100的700W,并預(yù)計在Blackwell架構(gòu)下達到1000W至1200W(B200),而GB200超級芯片的功率更是高達2700W。這一功耗水平是傳統(tǒng)通用服務(wù)器CPU的6到8倍 。

這種芯片級的功耗激增直接傳導(dǎo)至服務(wù)器機柜層面,導(dǎo)致機柜功率密度爆炸式增長。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的機柜功率密度平均為5kW至8kW,而AI機柜的平均功率需求已普遍達到30kW 。超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心運營商更是在推動50kW、100kW甚至更高功率密度的部署,未來的技術(shù)路線圖已將目標(biāo)設(shè)定在600kW乃至1MW的單機柜功率水平 。以英偉達的NVL72機柜為例,其整體功耗約為120kW,相較于上一代產(chǎn)品提升了近10倍 。

機柜功率的急劇攀升并非簡單的線性疊加,而是數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施性質(zhì)發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變的標(biāo)志。這一轉(zhuǎn)變的背后,是AI性能提升的物理基礎(chǔ):為了最大化數(shù)據(jù)吞吐量并最小化延遲,必須將大量高性能處理器以極高的密度封裝在一起,并通過高速互聯(lián)技術(shù)緊密連接 。這種設(shè)計理念將數(shù)據(jù)中心從傳統(tǒng)的IT設(shè)施轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€“工業(yè)級規(guī)模的運營實體” 。其本質(zhì)是將相當(dāng)于數(shù)百個家庭的電力需求,集中到一個文件柜大小的空間內(nèi)進行處理和散熱 。因此,當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)已不再是單純地提供更多電力,而是在IT設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)內(nèi),管理工業(yè)級別的能量流與熱流密度,這對于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心供電與散熱架構(gòu)而言,是前所未有的挑戰(zhàn)。

1.2 范式轉(zhuǎn)移:邁向高壓直流(HVDC)供電架構(gòu)

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面對AI帶來的極端功率密度,傳統(tǒng)以交流不間斷電源(AC UPS)為核心的供電架構(gòu)因其固有的效率瓶頸而日益顯得力不從心,高壓直流(HVDC)供電架構(gòu)正作為一種更優(yōu)越的替代方案迅速崛起。

傳統(tǒng)AC UPS架構(gòu)涉及多次交直流轉(zhuǎn)換(AC-DC-AC-DC),能量在每個環(huán)節(jié)都存在損耗,導(dǎo)致其端到端效率通常僅為90%至94.5% 。相比之下,HVDC架構(gòu)通過在前端設(shè)置集中式整流系統(tǒng),將輸入的交流電一次性轉(zhuǎn)換為400V或800V等高壓直流電,然后直接分配至各個服務(wù)器機柜 。這種架構(gòu)的優(yōu)勢在于:

提升效率與可靠性:通過大幅簡化電力轉(zhuǎn)換鏈條,HVDC將系統(tǒng)故障點減少了超過50%,同時將端到端效率提升至95%以上,部分先進系統(tǒng)甚至可以達到97.5% 。

優(yōu)化成本與空間:HVDC系統(tǒng)占用的物理空間比傳統(tǒng)UPS方案減少30%至40%,設(shè)備采購成本可降低15%至20%。采用800V HVDC方案更能將銅纜用量減少45%,顯著降低了基礎(chǔ)設(shè)施的物料成本 。

采用HVDC不僅是出于對能效的追求,更是一項符合現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心整體運營戰(zhàn)略的決策。首先,效率的提升直接降低了電能使用效率(PUE)值和運營成本(OPEX) 。其次,物理空間的節(jié)約對于寸土寸金的數(shù)據(jù)中心而言至關(guān)重要,能夠為部署更多可產(chǎn)生收益的計算設(shè)備騰出寶貴空間 。更重要的是,HVDC架構(gòu)能夠與光伏等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)和電池儲能系統(tǒng)(BESS)無縫集成 。正如行業(yè)趨勢所示,“新能源發(fā)電+儲能+智能調(diào)度”的一體化能源體系正成為數(shù)據(jù)中心滿足綠色低碳需求的主流方向 。因此,HVDC不僅是提升效率的技術(shù)手段,更是支撐數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)更高計算密度、更低資本支出(CAPEX)以及可持續(xù)能源整合的架構(gòu)基石。

1.3 重新定義效率:80 PLUS鈦金與紅寶石認證標(biāo)準(zhǔn)

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在AIDC的嚴苛要求下,服務(wù)器電源供應(yīng)單元(PSU)的能效認證標(biāo)準(zhǔn)也達到了新的高度,80 PLUS鈦金級(Titanium)和新推出的紅寶石級(Ruby)認證成為衡量頂級PSU性能的標(biāo)桿。

80 PLUS認證體系旨在評估電源在不同負載點下的能量轉(zhuǎn)換效率 。

80 PLUS鈦金級:針對數(shù)據(jù)中心冗余電源,要求其在50%負載下的峰值效率不低于96%,在100%負載下不低于91%,同時功率因數(shù)(PF)需達到0.95以上 。

80 PLUS紅寶石級:于2025年初新增的最高等級認證,要求更為嚴苛,在50%負載下的效率需達到96.5%,且功率因數(shù)不低于0.96 。

目前,行業(yè)領(lǐng)先的電源制造商(如臺達)已經(jīng)為其最新的5500W高功率AI服務(wù)器電源取得了紅寶石級認證,這標(biāo)志著行業(yè)技術(shù)水平的又一次飛躍 。

追求鈦金級或紅寶石級的極致效率,并非單純?yōu)榱耸袌鲂麄?,而是?yīng)對極端功率密度所引發(fā)的熱管理危機的工程必然。效率與熱管理是同一問題的兩個方面。電源的無功損耗會100%轉(zhuǎn)化為廢熱。以一個3kW的PSU為例,在94%效率(金牌級)下,其自身產(chǎn)生的熱量為180W;而當(dāng)效率提升至96%(鈦金級)時,廢熱降至120W,減少了33%。在一個部署了多臺PSU的高密度機柜中(例如,一個120kW的NVL72機柜可能需要總?cè)萘拷咏?00kW的電源模組),這種廢熱的差異會被急劇放大,為機柜內(nèi)部增加數(shù)百瓦甚至上千瓦的額外熱負荷。這部分熱量疊加在GPU自身巨大的發(fā)熱量之上,給數(shù)據(jù)中心的冷卻系統(tǒng)帶來了巨大壓力,甚至迫使運營商轉(zhuǎn)向成本高昂的液冷方案 。因此,追求紅寶石級的效率是降低PSU自身發(fā)熱、減輕整個數(shù)據(jù)中心冷卻負擔(dān)和PUE的第一道防線,已成為AIDC電源設(shè)計中一項不可妥協(xié)的強制性要求。

第二章:下一代電源的關(guān)鍵使能技術(shù)

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2.1 拓撲演進:追求極致性能

現(xiàn)代AIDC電源內(nèi)部主要包含兩個核心功率轉(zhuǎn)換級:前端的功率因數(shù)校正(PFC)級和后端的隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換級。為了滿足前所未有的效率和功率密度要求,這-S47兩個級聯(lián)的電路拓撲均在經(jīng)歷深刻的技術(shù)變革。

2.1.1 圖騰柱PFC的優(yōu)勢

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PFC電路的核心功能是確保電源從電網(wǎng)吸收的電流波形與電壓波形同相,從而使功率因數(shù)接近于1,減少對電網(wǎng)的諧波污染 。無橋圖騰柱(Totem-Pole)PFC拓撲因其高效率特性,已成為大功率AC/DC變換器的首選方案。該拓撲通過取消傳統(tǒng)PFC電路中作為主要損耗源之一的輸入整流橋,顯著提升了轉(zhuǎn)換效率 。其結(jié)構(gòu)包含一個工作在電網(wǎng)頻率的“慢速橋臂”和一個工作在數(shù)十至數(shù)百千赫茲的“快速橋臂”。為了在快速橋臂上實現(xiàn)高頻、高效的開關(guān)操作,采用碳化硅等寬禁帶半導(dǎo)體器件是必不可少的 。行業(yè)內(nèi)主流廠商針對3kW、8kW及更高功率等級的電源參考設(shè)計,已普遍采用圖騰柱PFC拓撲 。

2.1.2 高頻LLC諧振變換器

LLC變換器是一種高效的隔離式DC/DC拓撲,廣泛用于將PFC級輸出的約400V高壓直流電轉(zhuǎn)換為服務(wù)器主板所需的48V或50V穩(wěn)定直流電 。其核心優(yōu)勢在于能夠利用諧振原理實現(xiàn)開關(guān)管的零電壓開通(ZVS),從而極大地降低開關(guān)損耗。這一特性使得LLC變換器能夠工作在非常高的開關(guān)頻率(例如超過300 kHz)。根據(jù)電磁學(xué)原理,更高的開關(guān)頻率意味著可以使用尺寸更小的變壓器和電感等磁性元件,這對于提升電源的功率密度(單位體積內(nèi)的輸出功率,W/in3)至關(guān)重要 。因此,圖騰柱PFC與全橋LLC的組合已成為當(dāng)前高性能AIDC電源設(shè)計的黃金架構(gòu) 。

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在先進的AIDC電源設(shè)計中,一個重要的趨勢是并非采用單一的寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù),而是根據(jù)不同拓撲的工作特性,構(gòu)建一種碳化硅(SiC)與氮化鎵(GaN)協(xié)同工作的混合架構(gòu)。圖騰柱PFC級通常工作在連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM),涉及硬開關(guān)和高峰值電流,這對功率器件的堅固性、導(dǎo)通電阻和熱性能提出了極高要求。SiC MOSFET憑借其卓越的耐壓能力、低導(dǎo)通電阻溫度系數(shù)和出色的導(dǎo)熱性,成為該應(yīng)用場景的理想選擇 。相比之下,LLC級是軟開關(guān)拓撲,其核心目標(biāo)是通過超高開關(guān)頻率來極限壓縮磁性元件的體積。

2.2 寬禁帶革命:碳化硅(SiC)為何不可或缺

碳化硅作為第三代半導(dǎo)體的代表材料,其優(yōu)越的物理特性是實現(xiàn)上述先進電源拓撲和滿足AIDC嚴苛性能指標(biāo)的根本保障。

從材料本身來看,SiC擁有約3倍于硅(Si)的禁帶寬度和約10倍于硅的臨界擊穿場強,同時其導(dǎo)熱率也遠高于硅 。這些基礎(chǔ)物理優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為器件層面的顯著性能提升:

更低的導(dǎo)通損耗:SiC器件具有極低的導(dǎo)通電阻(RDS(on)?),且其隨溫度升高而惡化的幅度遠小于硅器件 。

更快的開關(guān)速度:得益于更小的寄生電容和柵極電荷,SiC器件的開關(guān)速度更快,開關(guān)損耗更低 。

更優(yōu)的耐高溫高壓性能:SiC器件可在高達200°C的結(jié)溫下可靠工作,并能承受更高的阻斷電壓 。

在系統(tǒng)層面,采用SiC器件能夠帶來革命性的改變。首先,其高效率特性可使PSU的整體效率輕松突破97%,滿足80 PLUS鈦金級乃至紅寶石級標(biāo)準(zhǔn),從而減少能量浪費和廢熱產(chǎn)生 。其次,高開關(guān)頻率的實現(xiàn)使得電感、變壓器等無源元件的體積大幅縮小,進而顯著提升電源的功率密度 。

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盡管單個SiC器件的成本目前仍高于同規(guī)格的硅器件,但在系統(tǒng)層面,其應(yīng)用卻能帶來總擁有成本(TCO)的降低。電源系統(tǒng)工程師的物料清單(BOM)中,成本占比較大的通常是磁性元件和散熱系統(tǒng)(散熱器、風(fēng)扇等)。SiC的高頻特性直接縮小了磁性元件的尺寸和成本 。同時,SiC的高效率和優(yōu)異的導(dǎo)熱性減少了廢熱,使得散熱器可以設(shè)計得更小、更便宜,甚至降低對風(fēng)扇性能的要求 。因此,SiC器件較高的初始采購成本,完全可以被系統(tǒng)其他部分的成本節(jié)約所抵消,最終實現(xiàn)一個體積更小、重量更輕、功率密度更高,且總體成本更具競爭力的電源解決方案。這一系統(tǒng)級的成本優(yōu)勢,是推動SiC技術(shù)在成本敏感的服務(wù)器電源市場中快速普及的核心驅(qū)動力。

第三章:基本半導(dǎo)體功率器件產(chǎn)品組合的戰(zhàn)略價值分析

基本半導(dǎo)體作為國內(nèi)第三代半導(dǎo)體的領(lǐng)軍企業(yè),其圍繞碳化硅技術(shù)構(gòu)建的完整產(chǎn)品生態(tài)系統(tǒng),為AIDC電源制造商提供了強大而全面的解決方案 。

3.1 完備的碳化硅產(chǎn)品生態(tài)

基本半導(dǎo)體提供了從分立器件到功率模塊,再到配套驅(qū)動芯片的完整產(chǎn)品矩陣,能夠全面覆蓋AIDC電源設(shè)計的各項需求。

表 1:適用于AIDC電源的基本半導(dǎo)體SiC MOSFET產(chǎn)品組合

型號 類型 電壓 (V) RDS(on)? (mΩ) ID? @25°C (A) 封裝 明確應(yīng)用領(lǐng)域
B3M040065Z 工業(yè)級 650 40 67 TO-247-4 PFC電源
B3M040065L 工業(yè)級 650 40 64 TOLL PFC電源, 服務(wù)器電源
B3M010C075Z 工業(yè)級 750 10 240 TO-247-4 充電樁, UPS
B3M040120Z 工業(yè)級 1200 40 64 TO-247-4 PFC電源, 充電樁
B3M013C120Z 工業(yè)級 1200 13.5 162 TO-247-4 充電樁, UPS

表 2:適用于AIDC電源的基本半導(dǎo)體SiC肖特基二極管(SBD)產(chǎn)品組合

型號 電壓 (V) 正向電流 IF? (A) 封裝 明確應(yīng)用領(lǐng)域
B3D10065K 650 10 TO-220 PFC電源, 服務(wù)器電源, 通信電源
B3D20065H 650 20 TO-247-2 PFC電源, 服務(wù)器電源, 通信電源
B3D30120H 1200 30 TO-247-2 充電樁模塊電源, 光伏逆變器
B3D40120H 1200 40 TO-247-2 充電樁模塊電源, 光伏逆變器

表 3:適用于AIDC電源的基本半導(dǎo)體工業(yè)級SiC功率模塊產(chǎn)品組合

型號 拓撲結(jié)構(gòu) 電壓 (V) RDS(on)? (mΩ) 額定電流 IDnom? (A) 封裝 明確應(yīng)用領(lǐng)域
BMH027MR07E1G3 H橋 650 27 40 Pcore?4 E1B 數(shù)據(jù)中心UPS, 高頻DCDC變換器
BMF008MR12E2G3 半橋 1200 8.1 160 Pcore?2 E2B 大功率充電樁, PCS, 高頻DCDC變換器
BMF240R12E2G3 半橋 1200 5.5 240 Pcore?2 E2B 大功率充電樁, PCS, 高頻DCDC變換器
BMF360R12KA3 半橋 1200 3.7 360 62mm 儲能系統(tǒng), UPS, 光伏逆變器
數(shù)據(jù)來源:

表 4:適用于AIDC電源的基本半導(dǎo)體門極驅(qū)動芯片產(chǎn)品組合

型號 類型 通道數(shù) 關(guān)鍵特性 絕緣電壓 (Vrms) 明確應(yīng)用領(lǐng)域
BTD3011R 隔離驅(qū)動 1 退飽和短路保護, 軟關(guān)斷, 欠壓保護 5000 EV電驅(qū), 太陽能逆變器
BTD5350MBPR 隔離驅(qū)動 1 米勒鉗位功能 3000 DC-DC和AC-DC電源, EV充電, UPS
BTD21520MAWR 隔離驅(qū)動 2 雙通道同相輸入, 死區(qū)配置 5000 DC-DC和AC-DC電源, EV充電, UPS
BTL27524R 低邊驅(qū)動 2 同相輸入, 帶使能功能 N/A PFC, LLC, SR電源拓撲
數(shù)據(jù)來源:

3.2 基于基本半導(dǎo)體器件的5kW+ AIDC電源設(shè)計藍圖

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結(jié)合前文對先進拓撲的分析,可以為AIDC電源設(shè)計者勾勒出一幅采用基本半導(dǎo)體全系列器件的設(shè)計藍圖。

PFC級實現(xiàn)(圖騰柱)

快速橋臂:此部分是決定PFC效率和頻率的關(guān)鍵。基本半導(dǎo)體的650V SiC MOSFET系列是理想選擇。例如,B3M040065Z(650V, 40mΩ, TO-247-4)和B3M040065L(650V, 40mΩ, TOLL)性能優(yōu)異 。其中,B3M040065L采用的TOLL封裝具有極低的源極電感,對于抑制開關(guān)振鈴、實現(xiàn)干凈快速的開關(guān)至關(guān)重要。

慢速橋臂:雖然通常可使用高性能硅器件,但選用一款低導(dǎo)通電阻的SiC MOSFET,如B3M025065系列(650V, 25mΩ),可以進一步降低導(dǎo)通損耗,提升滿載效率 。

CCM升壓二極管:在連續(xù)導(dǎo)通模式下,一顆快速且無反向恢復(fù)的二極管至關(guān)重要?;景雽?dǎo)體的SiC SBD產(chǎn)品,如B3D20065H(650V, 20A),憑借其“零反向恢復(fù)”特性,能顯著降低開關(guān)管的開通損耗和系統(tǒng)的電磁干擾(EMI)。

LLC級實現(xiàn)(全橋)

原邊開關(guān):LLC級的輸入為PFC輸出的約400V直流母線,因此需要耐壓等級為750V或1200V的器件。

對于分立式設(shè)計,B3M010C075Z(750V, 10mΩ, 240A)提供了極低的導(dǎo)通電阻,可大幅降低大電流下的導(dǎo)通損耗 。

對于更高功率或追求更高集成度的設(shè)計,采用半橋功率模塊是更優(yōu)選擇。例如,BMF011MR12E1G3(1200V, 11mΩ, 120A)半橋模塊是理想的構(gòu)建單元,使用兩顆即可輕松搭建一個完整的全橋,極大簡化了PCB布局和熱設(shè)計 。

驅(qū)動與保護

SiC MOSFET的驅(qū)動是設(shè)計中的難點?;景雽?dǎo)體的BTD5350系列隔離驅(qū)動芯片,提供了高達5000V的絕緣能力和關(guān)鍵的米勒鉗位功能(如BTD5350MBPR),可有效防止高dV/dt下的寄生導(dǎo)通,確保系統(tǒng)可靠性 。

對于可靠性要求極高的系統(tǒng),集成了退飽和短路保護軟關(guān)斷功能的BTD3011R驅(qū)動芯片,能夠為昂貴的SiC器件提供及時的保護,避免災(zāi)難性失效 。

基本半導(dǎo)體的核心競爭力不僅在于其單個器件的卓越性能,更在于其提供了一個經(jīng)過驗證、協(xié)同優(yōu)化的“完整生態(tài)系統(tǒng)”。在SiC應(yīng)用中,功率器件與驅(qū)動電路的匹配至關(guān)重要。一個通用的驅(qū)動器可能無法完全發(fā)揮SiC MOSFET的性能,甚至引發(fā)振蕩、過熱等問題?;景雽?dǎo)體通過同時提供高性能的SiC開關(guān)(分立器件和模塊)和為其量身定制的智能驅(qū)動芯片(具備米勒鉗位、短路保護等關(guān)鍵功能),為客戶提供了一套“匹配組合”。這極大地縮短了電源系統(tǒng)架構(gòu)師的設(shè)計、驗證和調(diào)試周期,有效降低了采用SiC新技術(shù)的風(fēng)險,將價值主張從“提供一個元器件”提升到“提供一套成熟的解決方案”。

第四章:市場定位與戰(zhàn)略建議

4.1 競爭格局與性能對標(biāo)

通過分析行業(yè)內(nèi)主要競爭對手發(fā)布的參考設(shè)計,可以清晰地看到基本半導(dǎo)體產(chǎn)品的市場定位。

英飛凌(Infineon)的8kW PSU參考設(shè)計中,PFC快速橋臂采用了650V、40mΩ的SiC MOSFET,LLC級則采用了650V、35mΩ的GaN器件 。

納微(Navitas)的4.5kW PSU參考設(shè)計同樣采用了650V G3F SiC MOSFET用于PFC級,GaNSafe功率IC用于LLC級 。

基于此,基本半導(dǎo)體的B3M040065Z/L(650V, 40mΩ)系列產(chǎn)品在PFC應(yīng)用中,與國際一線品牌的產(chǎn)品在關(guān)鍵規(guī)格上形成了直接對位。雖然基本半導(dǎo)體目前產(chǎn)品線未突出GaN器件,但其高性能、超低導(dǎo)通電阻的750V和1200V SiC MOSFET產(chǎn)品(如B3M010C075ZB3M040120Z)為LLC級提供了一種極具吸引力的“全SiC”方案。對于希望在整個系統(tǒng)中統(tǒng)一采用一種寬禁帶技術(shù)以簡化供應(yīng)鏈和提升魯棒性的設(shè)計者而言,這是一個重要的差異化優(yōu)勢。此外,基本半導(dǎo)體擁有如BMF240R12E2G3(1200V, 5.5mΩ, 240A)等大功率模塊,使其具備了在8kW以上更高功率市場與競爭對手展開競爭的實力 。

4.2 未來展望與戰(zhàn)略要務(wù)

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深圳市傾佳電子有限公司(簡稱“傾佳電子”)是聚焦新能源與電力電子變革的核心推動者:
傾佳電子成立于2018年,總部位于深圳福田區(qū),定位于功率半導(dǎo)體與新能源汽車連接器的專業(yè)分銷商,業(yè)務(wù)聚焦三大方向:
新能源:覆蓋光伏、儲能、充電基礎(chǔ)設(shè)施;
交通電動化:服務(wù)新能源汽車三電系統(tǒng)(電控、電池、電機)及高壓平臺升級;
數(shù)字化轉(zhuǎn)型:支持AI算力電源、數(shù)據(jù)中心等新型電力電子應(yīng)用。
公司以“推動國產(chǎn)SiC替代進口、加速能源低碳轉(zhuǎn)型”為使命,響應(yīng)國家“雙碳”政策(碳達峰、碳中和),致力于降低電力電子系統(tǒng)能耗。
需求SiC碳化硅MOSFET單管及功率模塊,配套驅(qū)動板及驅(qū)動IC,請搜索傾佳電子楊茜

展望未來,AIDC電源市場將呈現(xiàn)出功率持續(xù)攀升、電壓等級提高和集成化、模塊化三大趨勢。PSU的功率等級正從3-5kW向8-12kW甚至更高邁進,而機柜總功率則向120kW以上規(guī)模擴展 。為降低大電流下的I2R損耗,數(shù)據(jù)中心的母線電壓也可能從400V DC向800V DC演進 。

應(yīng)對100kW+級別的機柜功率需求,單純依靠分立器件搭建電源已變得極具挑戰(zhàn),高集成度的功率模塊成為必然選擇?;景雽?dǎo)體現(xiàn)有的Pcore?系列工業(yè)級模塊,如電流高達360A的BMF360R12KA3和540A的BMF540R12KA3,正是為滿足這種可擴展性需求而設(shè)計的理想構(gòu)建模塊 。它們解決了大電流設(shè)計中的均流、寄生電感和熱管理等難題。同時,隨著數(shù)據(jù)中心向800V DC架構(gòu)遷移,系統(tǒng)將需要1700V甚至更高耐壓等級的功率器件?;景雽?dǎo)體的產(chǎn)品組合中已包含

1700V SiC MOSFET,這使其在應(yīng)對下一代供電架構(gòu)變革時占據(jù)了先發(fā)優(yōu)勢 。

基本半導(dǎo)體采取以下戰(zhàn)略鞏固并擴大在AIDC電源市場的領(lǐng)先地位:

聚焦模塊化產(chǎn)品組合:積極推廣Pcore?系列工業(yè)模塊,將其定位為客戶設(shè)計5kW至12kW及以上功率等級AIDC電源的首選可擴展解決方案。

布局高壓技術(shù)路線圖:持續(xù)擴充1700V SiC MOSFET產(chǎn)品線,提供更多導(dǎo)通電阻規(guī)格選項,并同步開發(fā)相應(yīng)的1700V等級功率模塊,為未來的800V DC架構(gòu)做好技術(shù)儲備。

強化生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)勢:繼續(xù)開發(fā)針對大功率、高頻率SiC模塊應(yīng)用的先進驅(qū)動芯片,進一步強化“完整解決方案”的價值主張。

深化應(yīng)用市場滲透:基于本文提出的設(shè)計藍圖,開發(fā)針對圖騰柱PFC和LLC拓撲的詳細應(yīng)用筆記和參考設(shè)計,以實際案例展示基本半導(dǎo)體完整生態(tài)系統(tǒng)的卓越性能和設(shè)計便利性。

審核編輯 黃宇

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