混合开关电容 (HSC)–中间总线转换器
次世代双相谐振转换器，采用混合开关电容 (HSC) 转换器拓扑
诸如 LLC 等谐振转换器的开关频率需要接近 LC 谐振，才能实现软开关。此外，通过变压器传输全部能量也会增加整体损耗。在无额外补偿措施的情况下，拓扑效率会随组件失配而起伏不定的转换器是无法进行批量生产的。为解决这些难题，英飞凌提出了一种全新解决方法，即基于 HSC 拓扑的双相谐振转换器。如图所示，HSC 由 6 个 MOSFET 组成，分为两条支路并通过两个飞跨电容和一个称为多抽头自耦变压器 (MTA) 的磁性器件连接。其中 MTA 由 4 个绕组串联而成，共用同一磁芯。借助其励磁电感，零电压开关 (ZVS) 操作得以实现高频运行。
HSC 可提供一个非稳压轨道，其电压取决于 N1 和 N2 间的匝数比。而拓扑则由两个对称 PWM 驱动：H（即 Q1、Q3 和 Q5 开启，Q2、Q4 和 Q6 关闭）及 L（即 Q1、Q3 和 Q5 关闭，Q2、Q4 和 Q6 开启）。通过在各状态间插入死区时间，ZVS 操作可免受负载影响。HSC 可在不影响ZVS 操作的情况下，运行在谐振频率之上和之下。因此，无论组件容差如何，系统整体性能都能保持在较高水平。HSC 具备较高的功率密度和效率，其关键因素之一是采用品质因数出色的低额定电压 MOSFET。例如，在 8:1 配置中，电压轨为 48 V 的 HSC 可在 Q3 和 Q6 上使用额定电压为 25 V 的 MOSFET。
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电源管理是构建 AI 和应对云计算及存储需求的大瓶颈之一。更准确地说，就是系统处理器和 ASIC 供电用功率转换器的功率密度。“开放计算项目”(OCP) 试图通过定义电源架构的新标准来应对此类挑战，即将中间总线电压从传统的 12 V 提高至 48 V。这一举措可显著降低传输损耗，将电力更有效地传输到有效负载（即 AI ASIC/GPU/CPU 或 SOC）。AI 加速模块的功率水平早已超过 750W，电流可高达 1000A（在 0.75 V 内核电压下）。当单个主板上有多达 8 个此类模块时，其额定功率和热管理工作将会十分惊人。
