納微半導(dǎo)體透露了其對英偉達(dá)“人工智能工廠”數(shù)據(jù)中心概念的提案，其中電力以 800Vdc 分配，揭示了電網(wǎng)電壓和 800V 電源轉(zhuǎn)換器。

每個機(jī)架的功耗估計為 1MW，數(shù)據(jù)中心的前端將需要接收 ~14kV 或 ~35kV 的三相電網(wǎng)電力。

Navitas 選擇在具有 800Vdc 輸出的基于碳化硅的單級 AC-DC 轉(zhuǎn)換器中直接消耗 34.5 或 13.8kV 的三相 480Vac 以進(jìn)行后續(xù)轉(zhuǎn)換，從而避免使用多噸級電網(wǎng)變壓器來生產(chǎn)三相 480Vac 以進(jìn)行后續(xù)轉(zhuǎn)換。

它選擇了三相模塊化“輸入-串聯(lián)-輸出-并聯(lián)”拓?fù)洌ㄉ蠄D），使用 3,300V 或 2,300V SiC MOSFET 作為有源元件。

該概念依賴于使用隔離式 AC-DC 轉(zhuǎn)換器，其輸入串聯(lián)以隔離高輸入電壓，并聯(lián)輸出以提供 800V 的大電流。

使用相同模塊的三個串聯(lián)串來匹配三個輸入相位，所有三個相的直流輸出也并聯(lián)。

800V 將分布在整個數(shù)據(jù)中心，并通過每個機(jī)架到機(jī)架級 DC-DC 轉(zhuǎn)換器，這些轉(zhuǎn)換器向處理器板提供 ~50V、12.5V 甚至 6.25V，負(fù)載點轉(zhuǎn)換器將提供必要的芯片電壓。

Navitas 還提出了用于 800V 下變頻步驟的轉(zhuǎn)換器拓?fù)洌x擇 GaN hemts 作為開關(guān)器件和某種形式的 LLC DC-DC——這與 TI、Power Integrations 和 EPC 為其 AI 工廠 PSU 貢獻(xiàn)而選擇的配對相同。

與這些公司中的任何一家不同，納微在輸入端采用單半橋，在中間采用多次級平面矩陣變壓器，在輸出端采用多個并聯(lián)同步整流器（上圖）。

在 10kW 800 至 50V 演示器中，該公司使用三電平半橋前端來安裝其 650V GaN 瞬息器、一個 8：1：1：1：1 變壓器以及帶有 100V GaN 晶體管的全橋以進(jìn)行同步整流（上圖）。

“使用多個變壓器有助于避免端接損耗，盡管代價是占地面積更大。然而，使用多個變壓器會引入更大的鐵芯損耗和更大的磁尺寸，”Navitas 表示。“矩陣變壓器可以通過確保鐵芯之間的磁通消除來減輕這些損耗——矩陣變壓器結(jié)合了各個變壓器，使得初級側(cè)繞組串聯(lián)/并聯(lián)連接，而次級側(cè)繞組并聯(lián)/串聯(lián)。”