在數(shù)字化浪潮席卷全球的今天，數(shù)據(jù)中心作為“數(shù)字引擎”的核心，其能耗與效率問(wèn)題日益凸顯。服務(wù)器電源，作為數(shù)據(jù)中心的“動(dòng)力心臟”，其性能直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成本與可靠性。

如何打造更高效、更緊湊、更可靠的服務(wù)器電源，成為行業(yè)持續(xù)探索的課題。今天，我們將與大家探討一項(xiàng)技術(shù)——碳化硅(SiC)功率器件，看它如何為服務(wù)器電源帶來(lái)革命性的變化。

相比傳統(tǒng)硅基 MOSFET、IGBT，SiC 材料具有更高禁帶寬度(約 3.26eV，是硅的 3 倍)與更高熱導(dǎo)率(約 490W/m?K，是硅的 3 倍)，這兩大特性直接轉(zhuǎn)化為服務(wù)器電源的三大核心優(yōu)勢(shì)：

1.低損耗驅(qū)動(dòng)效率躍升

服務(wù)器電源的 PFC(功率因數(shù)校正)和 DC/DC 變換環(huán)節(jié)，開(kāi)關(guān)損耗與導(dǎo)通損耗是能效的主要瓶頸。SiC 器件的開(kāi)關(guān)速度更快，且導(dǎo)通電阻隨溫度變化更平緩 —— 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，采用 SiC 方案的服務(wù)器電源效率可提升至 96% 以上，較傳統(tǒng)硅基方案(92%-93%)降低 4%-5% 的能量損耗，按一個(gè) 10kW 服務(wù)器集群計(jì)算，每年可節(jié)省數(shù)千度電。

2.高功率密度釋放機(jī)房空間

SiC 器件的高頻特性允許縮小濾波電感、電容等無(wú)源元件的體積，同時(shí)其優(yōu)異的熱導(dǎo)率可減少散熱片面積。同等功率下，SiC 電源的體積能壓縮 30% 以上，這對(duì)高密度服務(wù)器機(jī)房而言，意味著單位空間可容納更多算力設(shè)備，直接降低機(jī)房租賃與基建成本。

3.高可靠性降低長(zhǎng)期運(yùn)維成本

服務(wù)器需 7×24 小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，器件穩(wěn)定性至關(guān)重要。SiC 器件的反向恢復(fù)電荷幾乎為零，可避免硅基器件常見(jiàn)的開(kāi)關(guān)振蕩問(wèn)題，同時(shí)耐高溫特性(最高工作結(jié)溫可達(dá) 175℃)減少了溫度循環(huán)對(duì)器件壽命的影響。從實(shí)際案例看，采用 SiC 器件的服務(wù)器電源，平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)可提升 50%，冷卻系統(tǒng)的維護(hù)頻率也顯著降低。

服務(wù)器電源對(duì) SiC 器件的選型，需重點(diǎn)匹配耐壓等級(jí)、電流規(guī)格與導(dǎo)通損耗三大參數(shù)。結(jié)合行業(yè)主流的 1U/2U 服務(wù)器電源設(shè)計(jì)需求，作為至信微電子的合作代理商，浮思特科技在項(xiàng)目中常推薦其以下兩款核心產(chǎn)品系列：

1. SiC SBD(肖特基勢(shì)壘二極管)：整流與續(xù)流的理想選擇

服務(wù)器電源的整流環(huán)節(jié)需要低正向壓降、快恢復(fù)速度的二極管，至信微的 SiC SBD 系列(SDC10065T2AS、SDC20065T2AS)完全適配這一需求：

· 耐壓等級(jí)為 650V，匹配服務(wù)器電源 110V-220V AC 輸入的安全余量，避免過(guò)高耐壓帶來(lái)的成本浪費(fèi);

· 電流覆蓋 10A-20A，可滿足 500W-2000W 不同功率段電源的續(xù)流需求;

· 正向壓降低至 1.3V，較硅基快恢復(fù)二極管(約 1.8V)減少 28% 的導(dǎo)通損耗，進(jìn)一步提升電源整體效率。

2. SiC MOSFET：高頻變換的核心器件

在 DC/DC 變換環(huán)節(jié)，高頻開(kāi)關(guān)特性是提升功率密度的關(guān)鍵，至信微的 SiC MOSFET 系列(SMC25N065DT4AS、SMC40N065T4AS)具備顯著優(yōu)勢(shì)：

·同樣采用 650V 耐壓設(shè)計(jì)，導(dǎo)通電阻分別為 25mΩ(SMC25N065DT4AS）與40mΩ(SMC40N065T4AS)，可根據(jù)電源功率靈活選型;

·柵極電荷低，開(kāi)關(guān)速度比硅基 MOSFET 快 3 倍以上，支持 100kHz 以上的開(kāi)關(guān)頻率，能大幅縮小變壓器與電感體積;

· 內(nèi)置體二極管，無(wú)需額外并聯(lián)續(xù)流二極管，簡(jiǎn)化電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，降低 PCB 布局難度。

通過(guò)采用至信微的SiC功率器件，服務(wù)器電源能夠顯著提高效率，降低能耗，同時(shí)提升系統(tǒng)的可靠性和耐用性，為數(shù)據(jù)中心和企業(yè)用戶提供更加穩(wěn)定和高效的電源解決方案。

在與至信微電子的緊密合作中，我們見(jiàn)證了其產(chǎn)品在嚴(yán)苛測(cè)試和客戶端應(yīng)用中表現(xiàn)出的優(yōu)異一致性與魯棒性。選擇與至信微合作，不僅是選擇了一組高性能的元器件，更是選擇了一個(gè)值得信賴的技術(shù)伙伴。

在 “雙碳” 目標(biāo)與數(shù)據(jù)中心能效標(biāo)準(zhǔn)(如美國(guó) DOE、歐盟 CEC)持續(xù)收緊的背景下，SiC 功率器件已成為服務(wù)器電源升級(jí)的必然選擇。未來(lái)，浮思特科技將繼續(xù)與至信微電子緊密合作，把更優(yōu)質(zhì)的 SiC 器件解決方案帶給更多服務(wù)器廠商，共同推動(dòng)算力基礎(chǔ)設(shè)施的綠色化、高密度發(fā)展。