📰 英飞凌与DG Matrix合作,以碳化硅技术推动AI数据中心电力基础设施发展

英飞凌科技与DG Matrix宣布携手推动以固态变压器(SST)为核心的电力基础设施升级,聚焦AI数据中心与工业电力应用接入公共电网。核心在于将碳化硅(SiC)功率半导体应用于DG Matrix的Interport多端口SST平台,以提升系统效率、功率密度与可靠性,并增强全球供应链稳定性。SST作为替代传统铜铁变压器的先进解决方案,具备更高效率与更小体积、更轻重量和更强的可扩展性,能够直接把中压电转化为低压供给高能耗场景,如AI数据中心、EV充电、可再生能源和工业微网等。双方预计未来五年全球SST半导体市场规模可达十亿美元,且在新一代SiC器件的推动下,Interport平台的性能和系统集成度将显著提升。通过持续的路线图协同,英飞凌SiC技术将全面嵌入DG Matrix的产品系列,推动全球范围内更高效、可扩展的电力基础设施部署,满足日益增长的电力与数据中心需求。

🏷️ #固态变压器 #SiC功率半导体 #DGMatrix #AI数据中心 #高效电力

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📰 英伟达钦定SST(固态变压器)

本文围绕固态变压器(SST)在AI计算中心供电中的关键作用展开,强调SST通过SiC/GaN宽禁带半导体实现高效、紧凑、智能化的电力转换,将高压交流直接转为直流800V,效率高达98.5%,体积缩小至传统的1/3,铜耗下降45%。传统变压+UPS架构在高功率场景下效率低、响应慢、占用空间大,难以支撑万亿参数模型的算力需求。SST不仅提升能效,还具备微型化、全智能调控和多场景一体化能力,能适配风光储、并网、储能、充电等场景,成为AI数据中心的核心供电架构。产业链方面,上游SiC/GaN材料、高频磁芯等实现国产化突破,中游整机厂商与下游场景落地并进,全球多家云厂商和数据中心先行布局。文章还预测到2027年Kyber架构将全面标配SST,SST将推动电力系统向高频主动化转型,成为新型电力系统的核心硬件。总之,SST不是单点升级,而是推动算力与电网、新能源协同发展的底层革命,为未来十年的AI算力提供支撑。

🏷️ #固态变压器 #SiC/GaN #高效能源 #AI算力 #新型电力系统

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📰 为800V应用选择合适的半导体技术

本白皮书对面向AI数据中心高压中间母线转换器的三类宽禁带功率器件——横向GaN HEMT、SiC MOSFET与SiC Cascode JFET(CJFET)在近1 MHz 高频开关条件下的性能进行了对比分析。重点评估导通损耗、开关特性、栅极电荷损耗及缓冲电路需求,并探讨了堆叠式LLC、单相LLC和三相LLC三种谐振拓扑对系统效率与元件数量的影响。仿真结果显示,三类器件系统总损耗相近,CJFET因结构简单、驱动便捷在成本方面具显著优势;三相LLC通过降低 RMS 电流与减少元件数量展现更优的综合性能。文中还指出,导通损耗与温度、Rds,on 的关系,以及COSS对开关速度的影响,并给出在高压IBC架构中选型与拓扑配置的理论依据。为降低振铃与提升稳定性,缓冲电路的设计需结合具体拓扑与寄生特性进行优化,CJFET在软开关条件下可显著降低缓冲需求。总体而言,三种技术在谐振拓扑下性能趋于一致,成本成为关键决策因素,CJFET凭借简化结构具成本优势,3pC拓扑因低 RMS 电流而在元件数量与磁芯设计方面具显著优势,最终将通过安森美的硬件实测数据进行验证。

🏷️ #高压IBC #GaN HEMT #SiC MOSFET #CJFET #LLC

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📰 倾佳杨茜方案:碳化硅赋能固态变压器 开启新能源并网柔性新时代

在全球能源体系向低碳化和高度电气化转型的背景下,分布式可再生能源、海量储能与电动汽车快速普及,对传统电力传输与配电网络提出新的挑战。为满足微电网对设备灵活性与智能化的需求,基于碳化硅(SiC)功率模块的固态变压器(SST)应运而生,成为解决新能源并网难题的关键突破。早期以硅基IGBT的方案因开关频率低、体积大、效率受限,而SiC材料凭借高禁带宽度和高击穿场强,在实现高耐压的同时保持低导通电阻与纳秒级开关速度,为SST的小型化和高频化奠定基础。与此同时,材料缺陷带来的阈值漂移与载流子迁移率下降成为挑战,行业通过栅氧退火与交流测量等工艺优化,将缺陷控制在可接受范围。以1200V/540A SiC MOSFET模块为例,导通电阻仅2.2mΩ、结壳热阻0.077K/W,175℃极端条件下仍能稳定输出,显示了宽禁带材料的工程应用潜力。高频开关性提升效率的同时对EMC提出更高要求,dv/dt易引发故障,因此智能驱动器引入多重保护:主动米勒钳位、先进有源钳位、DESAT去饱和与软关断等,使故障响应达到微秒级,系统可靠性显著提升。在系统架构方面,SST通过多端口级联实现交直流混合接入,包含三级拓扑:高压前端的级联H桥/多电平实现中压直接接入;隔离式双向直流变换级派生接口;低压并网逆变级进行电能质量优化。PPP技术打通低压端口,降低中压母线电流,系统综合效率提升显著;高频散热与磁性材料创新,如特种磁芯与纳米晶材料配合液冷散热,使功率密度提升。控制策略方面,构网型与跟网型的无缝切换、基于模型预测控制的无功补偿,以及元启发式算法的在线自适应调参,使系统在强弱网络下均能稳定运行,并将谐波畸变控制在IEEE5%红线内,SST因此具备更广的应用适应性与电能质量治理能力,成为微电网的“能源路由器”。

🏷️ #固态变压器 #SiC #能源路由器 #微电网 #高效高频

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📰 我国科研团队攻克芯片散热世界难题 氮化镓功率器件有望站上风口

西安电子科技大学郝跃院士、张进成教授团队通过把岛状连接转化为原子级平整薄膜,破解芯片散热难题,显著提升器件的综合性能。基于氮化铝薄膜的氮化镓微波器件在X波段与Ka波段实现42 W/mm与20 W/mm的输出密度,较国际同类器件提升约30%至40%,成为近二十年来该领域的重大突破。
这项创新为5G/6G、卫星互联网等未来产业提供关键器件支撑,芯片在单位面积内可承载更高性能,系统能耗也随之下降。市场端也出现相关预期:英伟达提出800V直流架构,数据中心将采用固态变压器及GaN、SiC等高端功率器件,推动功耗与效率的革命。
上市公司方面,士兰微的SiC‑MOSFET用于电动车主驱动模块出货量已达2万颗;晶方科技依托VisIC等合作拓展800V及以上高功率主驱动模块。这一系列创新与应用前景,将带动高端功率半导体需求,推动产业投资与协同发展。

🏷️ #氮化铝薄膜 #氮化镓器件 #800V直流 #SiC器件

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📰 英飞凌全桥变压器驱动器评估板!

晶川电子推出的EVAL-2EP130R-J和EVAL-1ED3142MC12H-2EP130R-J评估板,基于英飞凌2EP130R系列驱动电源IC,适用于多种应用场景,如太阳能、电动汽车充电和储能系统等。这些评估板可免费申领,旨在帮助用户优化驱动设计,减少PCB面积和成本。

EVAL-2EP130R-J评估板专为评估驱动器IC-2EP130R而设计,具有全桥变压器驱动和单路输出功能,支持IGBT和SiC MOSFET的隔离栅驱动。该板的输出电压可调,满足不同功率器件的需求,能够替代市场上的一些专用驱动电源模块。

EVAL-1ED3142MC12H-2EP130R-J则在前者基础上增加了英飞凌EiceDRIVER X3 Compact系列驱动芯片,专为SiC MOSFET设计,具有高达6.5A的输出电流。此板简化了设计,缩小了体积,适用于光伏、储能和UPS等产品,具有显著的成本优势。

🏷️ #评估板 #驱动IC #电源设计 #SiC MOSFET #成本优化

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