士兰微5.5kW服务器电源方案：全链路国产功率器件实现97.5%效率

来源：士兰微| 发布日期：2026-04-15 12:00:01 浏览量：

在全球AI算力爆发与“东数西算”战略推进的双重驱动下，数据中心正加速向更高电压、更高效率、更高密度的方向演进。其中，800V直流母线架构因其可显著降低配电损耗、提升系统能效而成为新一代高性能计算基础设施的主流选择。在此背景下，电源单元（PSU）作为连接电网与核心计算芯片的关键枢纽，其性能直接决定整机PUE（电源使用效率）水平。士兰微电子凭借在功率半导体领域多年深耕，已构建覆盖“从电网输入到负载供电”全链路的完整解决方案，并在5.5kW高功率服务器电源中成功落地其自研SiC、超结MOSFET与低压MOSFET组合方案，整机转换效率突破97.5%，达到业界领先水平。

该5.5kW PSU采用当前高端电源主流的“无桥图腾柱PFC + LLC谐振变换器”拓扑结构。图腾柱PFC通过消除传统二极管整流桥，大幅降低导通损耗，但对高频开关器件提出极高要求。在这一关键位置，士兰微选用了其650V碳化硅（SiC）MOSFET SCDP65R040NB2LB。该器件基于自主SiC工艺平台，具备极低的单位面积导通电阻（Rds(on)）、优化的开关能量（Eon/Eoff）以及小栅极电荷（Qg），可在100kHz以上高频硬开关条件下保持极低损耗。相比传统硅基器件，SiC MOSFET不仅提升PFC级效率1–2个百分点，还允许使用更小体积的磁性元件与散热器，显著提升功率密度。

在图腾柱PFC的工频侧（慢管），器件长期处于整流导通状态，导通损耗成为主导因素。士兰微采用其600V超结MOSFET SVSP60R022LBS5，该产品具有业界领先的低Rds(on)（典型值22mΩ）和优异的体二极管正向压降（Vsd），有效降低整流阶段的能量损失。同时，其增强型结构设计提升了抗浪涌电流能力，在电网电压突变或启动冲击下仍能保持高可靠性，满足数据中心7×24小时连续运行需求。

LLC谐振变换器次级侧的同步整流（SR）MOSFET则面临复杂工况：重载时近乎零电压关断，轻载时却可能遭遇硬开关。士兰微推出的80V低压MOSFET SVGP801R8NL5-3HF 针对此场景优化，兼具超低Rds(on)（1.8mΩ）、小Qg及快速反向恢复特性。这不仅在满载时最大限度降低导通损耗，还在轻载区间抑制因硬关断引起的电压过冲与EMI噪声，从而实现全负载范围内的高效率与良好电磁兼容性。

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