bifa·必发(唯一)中国官方网站

　　AI数据中心作为数字时代的核心基础设施ღ◈★◈，承担着海量数据的存储六六宝贝txt下载ღ◈★◈、处理和传输任务ღ◈★◈，而供电系统是其稳定运行的“生命线”ღ◈★◈。随着云计算ღ◈★◈、大数据ღ◈★◈、人工智能等技术的快速发展ღ◈★◈，数据中心规模不断扩大ღ◈★◈，算力需求持续攀升ღ◈★◈，对电力的依赖程度也日益加深ღ◈★◈。在一些超大型数据中心ღ◈★◈，电力需求动辄几十兆瓦乃至上百兆瓦ღ◈★◈，相当于一个小型城镇的用电量ღ◈★◈。根据《能源与人工智能（AI）报告》显示ღ◈★◈，2024 年ღ◈★◈，数据中心占全球电力消耗（415 太瓦时）的1.5% 左右ღ◈★◈，预计这一数字将呈指数级增长ღ◈★◈。预计到2030 年ღ◈★◈，全球数据中心的电力需求将增加一倍以上ღ◈★◈，达到约945 太瓦时ღ◈★◈，相当于全球总用电量的近3%ღ◈★◈，略高于日本目前的用电量ღ◈★◈。

　　一方面ღ◈★◈，数据中心需要持续ღ◈★◈、稳定的电力供应bifa必发ღ◈★◈，一旦断电ღ◈★◈，可能导致数据丢失ღ◈★◈、业务中断ღ◈★◈，造成巨大损失ღ◈★◈；另一方面ღ◈★◈，为了应对高负载需求bifa必发ღ◈★◈，供电系统还需具备高效ღ◈★◈、节能的特点ღ◈★◈，以降低运营成本和能源消耗ღ◈★◈，符合绿色低碳的发展趋势ღ◈★◈。

　　当前数据中心供电系统AC部分主流的的拓扑由UPS＋PSU组成ღ◈★◈，UPS为备份电源ღ◈★◈，PSU为服务器电源ღ◈★◈，完整的工作流程如下ღ◈★◈：市电经高压配电站降压后流向低压配电站ღ◈★◈，同时这部分往往会有柴油发电机作为备份ღ◈★◈，再由低压配电站流经UPS（不间断电源）系统并维持220V/380VAC配电ღ◈★◈，之后经配电单元与PSU（机柜电源模块）输出48V/12VDC到服务器端ღ◈★◈，12VDC以下的负载端供电部分见我司另一篇微信文章《Sunlord破解AI服务器供电难题ღ◈★◈！揭秘高效ღ◈★◈、小型化电感黑科技》ღ◈★◈。

　　其中UPS由整流ღ◈★◈、逆变和静态开关三部分组成ღ◈★◈，正常情况下市电直连静态开关为PSU供电ღ◈★◈，同时通过整流器为备用电池充电ღ◈★◈；当市电出现故障时六六宝贝txt下载ღ◈★◈，则备用电池中储存的电能通过逆变器逆变为PSU提供短时间供电ღ◈★◈，以确保数据不会丢失ღ◈★◈，主路再次接管供电ღ◈★◈。

　　PSU部分先经EMI滤波ღ◈★◈，再经PFC电路功率因数校正ღ◈★◈，通过移相全桥拓扑或LLC拓扑实现降压转化输出给负载bifa必发ღ◈★◈，负载一般输出48V/12VDCღ◈★◈。 PSU和UPS部分的磁性器件产品Sunlord都可以配合定制ღ◈★◈，并且已有配合多家数据中心电源客户的成功案例ღ◈★◈。

　　因服务器功率的增加ღ◈★◈，传统的DC12V母线系统已经达到瓶颈ღ◈★◈，若电压不变ღ◈★◈，则其损耗将越来越大ღ◈★◈。因此DC48V总线系统横空出世ღ◈★◈，电流变为原来的1/4ღ◈★◈，则损耗为原来的1/16ღ◈★◈，但是DC48V系统还需要进一步转换成DC12V电压才能给主板供电ღ◈★◈，对此行业内出现了几种主流方案的应用ღ◈★◈：

　　（1）LLC拓扑ღ◈★◈：采用将变压器初次级设计在PCB板上ღ◈★◈，再扣上磁芯的方式形成平面变压器ღ◈★◈，通过匝比实现降压功能ღ◈★◈。Sunlord拥有专业且强大的材料研发团队ღ◈★◈，实现高性能材料研发ღ◈★◈，能为客户提供定制化磁芯ღ◈★◈。

　　（2）ZSC谐振拓扑ღ◈★◈：通过开关和电容配合实现高电压到低电压的转换ღ◈★◈，其中需要电感与电容谐振来实现软开关降低损耗ღ◈★◈，Sunlord可以提供与电容谐振的电感产品ღ◈★◈。

　　（3）多相Buck拓扑ღ◈★◈：通过多路Buck电感进行降压功能ღ◈★◈，业内采用耦合电感居多ღ◈★◈，Sunlord可以提供这类产品ღ◈★◈。耦合电感优势为ღ◈★◈：可以使用更小感值ღ◈★◈、缩小尺寸ღ◈★◈、减少所需的滤波电容ღ◈★◈、大大提升瞬态响应ღ◈★◈。

　　当前数据中心供电系统需要经过多次AC-DC-ACDCღ◈★◈，每个环节都伴随着损耗ღ◈★◈，因此其效率会有所下降ღ◈★◈，且随着AI 算力需求的激增ღ◈★◈，所需的电力越来越多ღ◈★◈，单个系统所浪费的能量若乘以整个数据中心bifa必发必发bifa官网必发集团官方网站ღ◈★◈，ღ◈★◈，ღ◈★◈，这将会是一份可怕的电力资源浪费ღ◈★◈。因此ღ◈★◈，业内的专家们推陈出新提出了新型的HVDC架构ღ◈★◈，即高压直流输电ღ◈★◈，以此来降低损耗ღ◈★◈。

　　HVDC（High-Voltage Direct Current） 是一种利用直流电进行大容量ღ◈★◈、长距离电力传输的技术ღ◈★◈。顾名思义ღ◈★◈，相较于前述的UPS+PSU 输出DC48V/12 V 给服务器主板ღ◈★◈，HVDC 可以输出更高等级的直流母线Vღ◈★◈，再通过DC-DC 的电源模块将DC240V 电压降压为DC48V必发bifa官方网站ღ◈★◈，且将传统UPS 的铅蓄电池替换成锂电池BBUღ◈★◈，并取消了UPS 逆变和整流的环节ღ◈★◈，大大提升了电力传输的转化效率ღ◈★◈。

　　随着服务器机柜功率越来越大ღ◈★◈，母线电压也在逐渐上升以降低损耗ღ◈★◈，并且从电网到高压直流输出之间的转换环节也在不断减少ღ◈★◈，据英伟达在GTC 2025大会描述ღ◈★◈，如果1 MW的机柜若采用DC48V母线 千克铜材ღ◈★◈，而若采用DC800V 的架构ღ◈★◈，则使用的铜材将减少45%bifa officalღ◈★◈！ღ◈★◈。因此业内出现了如下两种方案实现高压直流母线ღ◈★◈：巴拿马电源和SST 固态变压器ღ◈★◈，从电网直接转换输出高压直流六六宝贝txt下载ღ◈★◈。

　　巴拿马电源是一种将交流10kV直接转换为直流240V/336V的一体化供电系统ღ◈★◈，其名称灵感来源于巴拿马运河“缩短航程”的理念ღ◈★◈，旨在通过优化供电链路减少能量转换环节ღ◈★◈，提升整体效率必发在线登录ღ◈★◈，ღ◈★◈，其主要优势在于ღ◈★◈：将10kVAC中压配电ღ◈★◈、移相变压器六六宝贝txt下载ღ◈★◈、整流模块ღ◈★◈、直流输出等环节集成于一体ღ◈★◈，省去传统低压配电和冗余设备ღ◈★◈，大大降低占用体积ღ◈★◈，提升转换效率ღ◈★◈。

　　随着电力电子技术和半导体的发展ღ◈★◈，固态变压器（Solid-state Transformer, SST）的应用发展日趋成熟ღ◈★◈。除了基本的电气隔离和电压转换的功能ღ◈★◈，固态变压器还可以实现无功补偿ღ◈★◈、功率调节与控制以及多端口接入等功能ღ◈★◈，功率范围从30 KW-60KW至1MW及以上ღ◈★◈。

　　SST可以实现从电网10 KVAC直接一步到位转换为480VAC 电压六六宝贝txt下载ღ◈★◈， 再通过PSU升压为高达800V/±400VDC的直流母线电压给到IT计算机柜单元ღ◈★◈，其占用的体积进一步减小ღ◈★◈，损耗进一步降低ღ◈★◈，实现更高的转化效率ღ◈★◈。

　　从上述架构图可以看出ღ◈★◈，未来随着单个机柜的功率不断上升甚至达到1MW的情况下ღ◈★◈，业内提出了Sidecar边柜的解决方案ღ◈★◈，通俗来讲就是将供电电源系统Power Rack与IT Rack分离开ღ◈★◈，通过Power Rack输出电压集中供电ღ◈★◈，此方案可以进一步提升机柜的最大功率ღ◈★◈，提升输出母线 DC-DC部分

　　采用HVDC 拓扑架构后输出母线VDCღ◈★◈，则在这些高压直流和48V/12VDC 之间还需要一个直流降压转换的模块ღ◈★◈，业内目前较为普遍的是多个扣磁芯的LLC的平面变压器级联的拓扑ღ◈★◈，如下以DC400V—DC50V为例ღ◈★◈：

　　顶部和底部各2个LLC模块ღ◈★◈，共4 个LLC平面变压器ღ◈★◈，4路级联ღ◈★◈，单路100Vღ◈★◈，其优势为ღ◈★◈：①便于绕组设计和实现ღ◈★◈；②有利于散热ღ◈★◈；③可以互为备份ღ◈★◈；④可以灵活设计为其他负载供电ღ◈★◈。

　　系统架构总括如下图所示ღ◈★◈，为未来HVDC 800 V 的供电方案框图ღ◈★◈，将会采用多种转换形式并存的架构ღ◈★◈：

　　其中一路由市电10KVAC输入通过变电站降压至480V/380VACღ◈★◈，再通过整流升压输出800VDCღ◈★◈；另一路由市电10KVAC通过SST固态变压器一部到位ღ◈★◈，输出800VDCღ◈★◈；备份电源BBU（电池）在故障时提供临时电力ღ◈★◈，CBU（超级电容）实现调峰平滑波动ღ◈★◈，提升电网稳定性ღ◈★◈；还会有风能bifa必发ღ◈★◈、光伏等绿色能源ღ◈★◈，输出800 VDC 接入ღ◈★◈，实现直流微电网ღ◈★◈；并且未来机房供电的趋势是将电源柜和IT 柜分离开ღ◈★◈，通过汇流排连接相邻IT 机架实现集中供电ღ◈★◈。