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一种用于数据中心应用的开关电容与串联谐振混合MHz级直流变压器

A Switched-Capacitor and Series-Resonant Hybrid MHz DCX in Data Center Applications

作者 Jiawei Liang · Liang Wang · Junrui Liang · Minfan Fu · Teng Long · Haoyu Wang
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2024年10月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 DC-DC变换器 宽禁带半导体 功率模块
相关度评分 ★★★ 3.0 / 5.0
关键词 DCX 开关电容 串联谐振 数据中心 48V母线 电压调节模块 MHz电力转换
语言:

中文摘要

本文针对48V数据中心两级电压调节模块的前端,提出了一种新型开关电容与串联谐振混合直流变压器(DCX)。该拓扑结合了2:1谐振开关电容单元与串联谐振电路,旨在实现高功率密度与高效率的固定降压比转换,适用于MHz级高频功率变换场景。

English Abstract

In the front-end of two-stage voltage regulator modules in 48 V-based data centers, a dc transformer (DCX) is required to convert the 48 V bus to an intermediate voltage with a fixed buck ratio. In this article, we present a novel switched-capacitor and series-resonant hybrid DCX specifically for this application. The proposed DCX combines a 2:1 resonant switched-capacitor cell with a series-reson...
S

SunView 深度解读

该研究提出的MHz级高频DCX拓扑在提升功率密度和转换效率方面具有显著优势,对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。虽然目前阳光电源核心业务集中在光伏和储能领域,但随着数据中心储能及微网供电需求的增长,该类高频DC-DC变换技术可应用于公司未来的储能系统(如PowerStack)内部DC-DC模块的优化,或为iSolarCloud智能运维平台下的边缘计算设备供电提供高效电源解决方案。建议关注其在宽禁带半导体(如GaN)应用下的热管理与高频磁性元件设计经验。