安森美AI数据中心电源方案解析：从硅到碳化硅的高效演进

随着人工智能计算需求的指数级增长，数据中心正面临前所未有的功耗与效率挑战。为应对这一趋势，安森美推出一套面向AI数据中心的完整电源架构解决方案，涵盖从AC-DC转换、48V配电到负载点（PoL）降压的全流程设计，融合了硅（Si）、碳化硅（SiC）及氮化镓（GaN）等多种功率技术，并集成栅极驱动器、多相控制器、智能功率级（SPS）模块、智能熔丝等关键元件，旨在实现高能效、高功率密度和系统小型化目标。

AI云计算12kW电源单元参考设计详解

在众多解决方案中，安森美的12kW AI云计算电源单元（PSU）参考设计因其卓越性能脱颖而出。该设计支持输入电压范围180~305 VAC，输出稳定于50V，最大输出功率达12kW，较同类产品高出约50%，完全满足AI训练服务器和云计算环境对高功率、高可靠性的严苛要求。

该PSU采用了M3S MOSFET + SiC JFET混合器件组合，在提升开关频率的同时优化热管理能力，实现了高达98%的峰值转换效率，有效降低能源成本与冷却负担。其总谐波失真（THD）控制在5%以内，保持电网清洁；20ms的保持时间确保在电网波动时仍可维持系统稳定运行。整机尺寸仅80 x 42 x 750 mm，功率密度达到75 W/in³，显著缩小系统体积。

碳化硅技术引领能效升级

碳化硅作为新一代宽禁带半导体材料，已成为高性能电源设计的核心驱动力。安森美推出的650V M3S EliteSiC MOSFET凭借更低的导通损耗和开关损耗，在硬开关与软开关拓扑中均表现出色。在ORV3电源单元中，其PFC级效率可达99.6%，整体峰值效率达97.5%。

其中，型号NTBL023N065M3S的650V SiC MOSFET采用带有开尔文源极（Kelvin Source）的TOLL封装，显著减少寄生电感，提高热性能和开关效率。其典型导通电阻RDS(on)仅为23mΩ（@18V VGS），QG(tot)=69nC，Coss=152pF，具备高速开关能力和优异品质因数（FoM=RDS(on)*Eoss），适用于数据中心、云系统、服务器电源等高频、高可靠性场景。

此外，安森美还提供750V SiC共源共栅JFET器件，专为软开关应用优化，具备低导通电阻、高驱动兼容性及出色的性价比优势。其沟槽结构、优化漂移区设计和薄衬底工艺，使其在单位面积上实现行业领先的RDS(on)×面积指标，广泛适用于HVDC ORing、功率因数校正（PFC）、电动汽车充电和太阳能逆变器等领域。

结语：构建可持续高效的AI电源生态

安森美通过整合多种功率技术路径与智能组件，打造了一套高度集成、高效率、高可靠的数据中心电源解决方案。从12kW PSU参考设计到SiC器件的深度应用，不仅提升了系统的整体能效和功率密度，也为未来绿色数据中心建设提供了坚实的技术支撑。

对于工程师而言，这套方案提供了完整的选型参考和技术实现路径，有助于加速AI基础设施电源系统的开发与部署，推动整个行业向更高效、更紧凑、更环保的方向发展。

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