英偉達在 2025 年 Computex 上宣布的 800V 高電壓直流架構——從根本上改變了人工智能工廠的電力傳輸方式,直接提升了 GPU 密度和效率1。通過以更高電壓分配電力,顯著減少了布線要求,為額外 GPU 騰出機架空間,并實現(xiàn)了新興的 1MW 機架設計。該架構可將端到端電源效率提升高達 5%,并將維護成本降低 70%。碳化硅是關鍵賦能技術:800V直流母線需要 1200V 碳化硅 MOSFET 用于 AC-DC 整流和 DC-DC 轉換,可將轉換損耗降低 25-40%。
如果說“人工智能 (AI)”是當今新聞頭條的熱詞,那么固態(tài)變壓器 (SST) 可能很快就會成為下一個焦點 — 這是有充分理由的。隨著人工智能 (AI) 規(guī)模的擴大,上游電源越來越受到關注,期望其能跟上快速擴張的數(shù)據(jù)中心部署的步伐??梢哉f,研發(fā)出能夠解決這一電力問題、具備中電壓能力、多兆瓦級的商用固態(tài)變壓器 (SST) 本身就是一項成就。鑒于傳統(tǒng)變壓器及適配人工智能 (AI) 負載的電氣設備具備不俗的可靠性,固態(tài)變壓器 (SST) 唯有達到極高可靠水準,方能實現(xiàn)商業(yè)化落地。
隨著電力電子變壓器的小型化、高頻化、高功 率密度化、模塊化發(fā)展,高頻變壓器的雜散參數(shù)對 電路的影響也越來越大。如漏感、分布電容。目前, 制約其發(fā)展的主要原因有:大容量高頻電磁拓撲中, 絕緣設計難度較大;高頻變壓器的激勵波形,具有 上升時間短、幅值大、頻率高等特點[49],易于產(chǎn)生 更多持續(xù)的局部放電脈沖和空間電場畸變,導致絕 緣在高頻電壓下迅速失效[50];鐵磁材料磁滯回線面 積在高頻下變大,導線中的集膚效應和鄰近效應更 加嚴重,損耗大大提高,其正常工況下局部溫升高 達 150~200 ℃[41],極大地影響了絕緣壽命。
電力電子變壓器(power electronic transformer, PET),又稱固態(tài)變壓器(solid state transformer,SST), 是一種將電力電子技術與高頻變壓器(high fre-quency transformer,HFT)相結合的新型電力變壓 器,具有體積小、質量輕、環(huán)境友好等優(yōu)勢。
電力電子變壓器(power electronic transformer, PET),又稱固態(tài)變壓器(solid state transformer,SST), 是一種將電力電子技術與高頻變壓器(high fre-quency transformer,HFT)相結合的新型電力變壓 器,具有體積小、質量輕、環(huán)境友好等優(yōu)勢。
寄生參數(shù)是指在電子電路中,由于元件的物理結構、材料特性和布線方式等因素,額外產(chǎn)生的電阻、電感和電容。
零電壓開關(Zero Voltage Switching, ZVS)是一種軟開關技術,通過在開關器件兩端電壓為零時控制其導通,從而消除開關過程中的電壓電流交疊,顯著降低開關損耗。
在電力電子領域,開關損耗是影響系統(tǒng)效率的關鍵因素之一。傳統(tǒng)硬開關技術中,開關器件在導通或關斷時,電壓與電流波形存在重疊,導致顯著的功率損耗。
準諧振變換器(Quasi-Resonant Converter, QRC)是一種基于諧振技術的DC-DC變換器,通過引入諧振網(wǎng)絡,使開關器件在零電壓(ZVS)或零電流(ZCS)條件下導通或關斷,從而降低開關損耗,提高轉換效率。
在電子設備高度集成化的今天,電源作為系統(tǒng)的“心臟”,其性能直接影響設備的穩(wěn)定性和可靠性。傳統(tǒng)模擬控制的開關電源雖然技術成熟,但存在精度低、抗干擾能力弱等局限性。
歐姆定律1826年,德國物理學家喬治·西蒙·歐姆通過大量實驗發(fā)現(xiàn),在恒定溫度下,導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比,這一規(guī)律被命名為歐姆定律,成為經(jīng)典電磁學的基石之一。
DC-DC轉換器是電力電子領域中的重要組件,其核心作用在于高效轉換電壓。這一轉換器通過電子電路將一個直流電源的電壓轉換為另一個直流電源所需的電壓,廣泛應用于各種電子設備中,如手機、平板電腦以及電動汽車等。
電阻分壓采樣是一種基于歐姆定律的電壓測量技術,通過串聯(lián)電阻將高電壓按比例衰減至測量設備可承受的范圍,廣泛應用于電源管理、工業(yè)控制、汽車電子等領域。
有源濾波器是一種集成了**無源元件(電阻R、電容C)與有源器件(運算放大器、晶體管)**的濾波電路,通過外部電源提供能量,實現(xiàn)對信號頻率的精確篩選與放大。
在電子電路設計中,電阻分壓采樣是一種基礎而關鍵的信號處理技術,廣泛應用于電壓測量、電流檢測、信號衰減及控制系統(tǒng)反饋等場景。