MOSFET在服务器电源上的应用

一、服务器电源介绍

服务器电源主要用在数据中心场景中，主要应用于服务器、存储器等设备。它和PC电源一样，都是一种开关电源。

服务器电源按照标准可以分为ATX电源和SSI电源两种。

ATX标准是Intel在1997年推出的一个规范，使用较为普遍，输出功率一般在125瓦～350瓦之间主要用于台式机、工作站和低端服务器。 SSI（Server System Infrastructure）规范是Intel联合一些主要的IA架构服务器生产商推出的新型服务器电源规范，SSI规范的推出是为了规范服务器电源技术，降低开发成本，延长服务器的使用寿命而制定的，主要包括服务器电源规格、背板系统规格、服务器机箱系统规格和散热系统规格。

目前，大多数数据中心运营商都是将12V DC输入作为主板电源。在传统架构中，不间断电源 (UPS) 将在整个数据中心为两个独立AC分配方案提供备用电源。在典型服务器主板中，两个AC-DC电源相互之间提供冗余，每个电源足以满足服务器主板的全部电力需求。

二、服务器电源市场分析

AI、ChatGPT应用火热，除了最核心的计算芯片以外，电源供应器也是市场讨论的焦点话题之一。

目前市场上部分服务器电源的功率已经超过3000W，有厂家预测未来的AI服务器电源功率会达到5000W甚至是8000W。

根据IDC数据，全球TOP5服务器厂商市场集中度高，基本维持在50%， 主要玩家依次为戴尔，HPE，浪潮，联想和SuperMicro，预计至2025年全球服务器出货量将达1440.7万 台，中国达416.2万台，全球占比29%。2025年全球服务器电源市场规模将达316亿元，2020~2025年CAGR达11%，中国市场规模将达91亿元，2020~2025年CAGR达11%。

三、服务器电源拓扑及龙腾产品优势

通常钛金级高效电源由无桥或半无桥PFC级（如图腾柱级）和谐振DC-DC级（如LLC转换器）组成（参见下图 ）。12V的输出电压多半使用中心抽头变压器，而48V系统则应考虑全桥整流。

图腾柱PFC+LLC拓扑

图腾柱PFC+LLC拓扑：第一级PFC电路，电路启动时，冲击电流较大，要求MOSFET有较强的EAS能力，高频桥臂要求MOS的开关性能好，低频桥臂要求MOS导通小；后级LLC谐振电路，要求MOSFET的Body Diode具有较强的di/dt能力，较小的Qrr。

服务器电源市场应用，龙腾半导体的高压SJ MOS，其产品优势：

针对PFC拓扑，优化EAS，增强抗雪崩能力，增强抗浪涌能力；

针对LLC拓扑，优化体二极管，增强di/dt能力，降低Qrr和驱动干扰；

优化Qg和Coss/Ciss比值，降低驱动损耗，提升驱动抗干扰能力。

服务器电源市场应用，龙腾半导体的SGT MOS，其产品优势：

优化Qg和Vth，高一致的Vth让并联更安全可靠；

优化Coss和Rdson，更大程度地降低开关损耗和导通损耗，降低温升。

以上优点，使得龙腾产品在服务器电源上的应用简单。

四、服务器电源龙腾MOSFET选型表

功能	拓扑	产品系列	产品型号
AD-DC	PFC	600-700V SJ MOS 650VIGBT	LSB65R070GT LSB65R099GT LKB40N65TM1
隔离 DC-DC （初级）	PSFB LLC DAB		LSB65R070GF LSB65R099GF LSC65R135GF
隔离 DC-DC (次级)	同步整流 12V Vout	40-60V SGT MOS	LSGN04R011WE LSGN04R013WE
	同步整流 24V Vout	80-100V SGT MOS	LSGN08R036 LSGE08R036 LSGN10R042
	同步整流 48V Vout	150V SGT MOS	开发中

注：以上信息与数据出自龙腾半导体

审核编辑：刘清