
摘要隨著AI數據中心向更高功率密度和更高效能源分配演進,高壓中間母線轉換器(HV IBC)正逐漸成為下一代云計算供電架構中的關鍵器件。本文針對橫向GaN HEMT、碳化硅MOSFET及SiC Cascode JFET(CJFET)三類寬禁帶功率器件,在近1 MHz高頻開關條件下用于高壓母線轉換器的性能展開對比分析。重點評估了導通損耗、開關特性、柵極電荷損耗及緩沖電路需求等關鍵指標。同時,本文亦探討了三種諧振轉換器拓撲——堆疊式LLC、單相LLC與三相LLC——對其系統效率與元件數量的影響。仿真結果表明,盡管三類半導體器件的系統總損耗相近,但CJFET因結構簡單、驅動便捷,在成本方面具備顯著優勢。在拓撲比較中,三相LLC通過有效降低RMS電流并減少元件數量,表現出更優的綜合性能。本研究為未來高壓IBC設計中半導體選型與拓撲配置提供了理論依據,安森美(onsemi)正開展相關實驗驗證工作。引言當前,云計算供電架構正朝著更高傳輸電壓的方向演進。這一趨勢不僅體現在數據中心與電網的連接方式上——將通過固態變壓器直接接入中壓電網,也體現在數據中心內部的電力分配系統中——其正逐步轉向高壓直流配電架構。在該架構下,計算托盤將直接連接至800V直流母線,隨后通過高壓IBC將電壓降至50V或12