中低壓MOSFET在數(shù)據(jù)中心DC-DC次級應(yīng)用詳細解析方案
關(guān)鍵詞： 數(shù)據(jù)中心電源架構(gòu) 48V系統(tǒng) MOSFET選型 SGT技術(shù) 合科泰公司
引言
——數(shù)據(jù)中心電源架構(gòu)的演進與48V系統(tǒng)的核心地位
隨著數(shù)據(jù)中心算力需求的爆發(fā)式增長，高效電源架構(gòu)已成為提升整機柜能效的關(guān)鍵。傳統(tǒng)12V電源架構(gòu)在面對kW級服務(wù)器功耗時，大電流傳輸導(dǎo)致的線路損耗和散熱壓力日益凸顯。48V系統(tǒng)通過"以壓減流"策略，在同等功率下將電流降至12V方案的25%，基于功耗關(guān)系，線路損耗可降低約94%，為高密度算力場景提供低損耗、長距離的供電解決方案。
圖騰柱PFC+LLC拓?fù)?/span>
1.PFC與LLC電路的MOSFET特性要求
在圖騰柱PFC電路中，MOSFET需滿足三大核心要求：雪崩能量能力（應(yīng)對啟動沖擊電流）、高頻開關(guān)性能（降低切換損耗）和低導(dǎo)通電阻（減少持續(xù)導(dǎo)通損耗）。選型表中650V 70mΩ型號適合高功率場景，而99mΩ型號則在中低功率場景中實現(xiàn)成本優(yōu)化。
LLC諧振電路通過軟開關(guān)機制降低損耗，對次級MOSFET的體內(nèi)二極管特性提出嚴(yán)苛要求：低反向恢復(fù)電荷（Qrr）減少開關(guān)損耗，高di/dt能力提升電路可靠性。48V輸出場景中，同步整流MOSFET需同時滿足高頻開關(guān)下的低導(dǎo)通電阻與快速恢復(fù)特性，形成"低損耗+高魯棒性"的雙重技術(shù)要求。
2.48V次級全橋整流拓?fù)涞膬?yōu)勢
48V系統(tǒng)采用全橋同步整流拓?fù)洌ㄟ^四只MOSFET組成橋式結(jié)構(gòu)實現(xiàn)雙向電流整流，相較12V中心抽頭方案具有顯著優(yōu)勢：單管電流應(yīng)力降低50%，無需對稱次級繞組，功率密度提升30%以上。紅色框標(biāo)注的同步整流MOSFET工作于高頻開關(guān)狀態(tài)，其性能直接決定系統(tǒng)能效。
選型指南與SGT技術(shù)優(yōu)勢
1.150V系列產(chǎn)品選型參數(shù)
基于48V輸出需求，次級同步整流MOSFET需選擇150V耐壓等級（預(yù)留3倍以上安全余量）。選型表中采用TO-263封裝，提供-多檔導(dǎo)通電阻選擇：
2.SGT技術(shù)的能效突破
SGT（溝槽柵）MOSFET通過三維柵極結(jié)構(gòu)提升溝道密度，實現(xiàn)導(dǎo)通電阻降低30%以上。以150V 3.8mΩ型號為例，較傳統(tǒng)平面柵MOSFET減少導(dǎo)通損耗24%，在48V/40A工況下年節(jié)電可達16.8度。其低柵極電荷特性支持2MHz以上開關(guān)頻率，助力電源模塊功率密度突破100W/cm3。
SGT MOS核心優(yōu)勢
導(dǎo)通電阻低至3.8mΩ
柵極電荷減少，適應(yīng)高頻化設(shè)計趨勢
TO220/TO263封裝優(yōu)化散熱路徑，可靠性提升
應(yīng)用價值與技術(shù)趨勢
中低壓MOSFET通過三大維度支撐數(shù)據(jù)中心電源升級：提升DC-DC轉(zhuǎn)換效率、減少散熱系統(tǒng)成本、提高功率密度。
結(jié)語
中低壓MOSFET作為48V隔離DC-DC次級的核心器件，通過低導(dǎo)通電阻、快速開關(guān)特性和高可靠性三大優(yōu)勢，為數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)提供"能效-密度-成本"的最優(yōu)解。基于選型表的科學(xué)選型配合全橋同步整流拓?fù)洌蓪崿F(xiàn)電源模塊效率提升2-3%、體積縮小40%，成為支撐高密度算力場景的關(guān)鍵技術(shù)基石。
公司介紹
合科泰成立于1992年,是一家集研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售一體化的專業(yè)元器件高新技術(shù)及專精特新企業(yè)。專注提供高性價比的元器件供應(yīng)與定制服務(wù)，滿足企業(yè)研發(fā)需求。
產(chǎn)品供應(yīng)品類：覆蓋半導(dǎo)體封裝材料、電阻/電容/電感等被動元件；以及MOSFET、TVS、肖特基、穩(wěn)壓管、快恢復(fù)、橋堆、二極管、三極管及功率器件，電源管理IC及其他，一站式配齊研發(fā)與生產(chǎn)所需。
兩大智能生產(chǎn)制造中心：華南和西南制造中心（惠州7.5萬㎡+南充3.5萬㎡）配備共3000多臺先進設(shè)備及檢測儀器；2024年新增3家半導(dǎo)體材料子公司，從源頭把控產(chǎn)能與交付效率。
提供封裝測試OEM代工：支持樣品定制與小批量試產(chǎn)，配合100多項專利技術(shù)與ISO9001、IATF16949認(rèn)證體系，讓“品質(zhì)優(yōu)先”貫穿從研發(fā)到交付的每一環(huán)。
合科泰在始終以“客戶至上、創(chuàng)新驅(qū)動”為核心，為企業(yè)提供穩(wěn)定可靠的元件。
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