ADIC电源设计--为800V应用选择合适的半导体技术--Plecs仿真实现

摘要随着AI数据中心向更高功率密度和更高效能源分配演进，高压中间母线转换器(HV IBC)正逐渐成为下一代云计算供电架构中的关键器件。本文针对横向GaN HEMT、碳化硅MOSFET及SiC Cascode JFET(CJFET)三类宽禁带功率器件，在近1 MHz高频开关条件下用于高压母线转换器的性能展开对比分析。重点评估了导通损耗、开关特性、栅极电荷损耗及缓冲电路需求等关键指标。同时，本文亦探讨了三种谐振转换器拓扑——堆叠式LLC、单相LLC与三相LLC——对其系统效率与元件数量的影响。仿真结果表明，尽管三类半导体器件的系统总损耗相近，但CJFET因结构简单、驱动便捷，在成本方面具备显著优势。在拓扑比较中，三相LLC通过有效降低RMS电流并减少元件数量，表现出更优的综合性能。本研究为未来高压IBC设计中半导体选型与拓扑配置提供了理论依据，安森美(onsemi)正开展相关实验验证工作。引言当前，云计算供电架构正朝着更高传输电压的方向演进。这一趋势不仅体现在数据中心与电网的连接方式上——将通过固态变压器直接接入中压电网，也体现在数据中心内部的电力分配系统中——其正逐步转向高压直流配电架构。在该架构下，计算托盘将直接连接至800V直流母线，随后通过高压IBC将电压降至50V或12