合科泰中低压MOSFET在数据中心DC-DC的应用

引言

——数据中心电源架构的演进与48V系统的核心地位

随着数据中心算力需求的爆发式增长，高效电源架构已成为提升整机柜能效的关键。传统12V电源架构在面对kW级服务器功耗时，大电流传输导致的线路损耗和散热压力日益凸显。48V系统通过"以压减流"策略，在同等功率下将电流降至12V方案的25%，基于功耗关系，线路损耗可降低约94%，为高密度算力场景提供低损耗、长距离的供电解决方案。

图腾柱PFC+LLC拓扑

1.PFC与LLC电路的MOSFET特性要求

在图腾柱PFC电路中，MOSFET需满足三大核心要求：雪崩能量能力(应对启动冲击电流)、高频开关性能(降低切换损耗)和低导通电阻(减少持续导通损耗)。选型表中650V 70mΩ型号适合高功率场景，而99mΩ型号则在中低功率场景中实现成本优化。

LLC谐振电路通过软开关机制降低损耗，对次级MOSFET的体内二极管特性提出严苛要求：低反向恢复电荷(Qrr)减少开关损耗，高di/dt能力提升电路可靠性。48V输出场景中，同步整流MOSFET需同时满足高频开关下的低导通电阻与快速恢复特性，形成"低损耗+高鲁棒性"的双重技术要求。

2.48V次级全桥整流拓扑的优势

48V系统采用全桥同步整流拓扑，通过四只MOSFET组成桥式结构实现双向电流整流，相较12V中心抽头方案具有显著优势：单管电流应力降低50%，无需对称次级绕组，功率密度提升30%以上。红色框标注的同步整流MOSFET工作于高频开关状态，其性能直接决定系统能效。

选型指南与SGT技术优势

1.150V系列产品选型参数

基于48V输出需求，次级同步整流MOSFET需选择150V耐压等级(预留3倍以上安全余量)。选型表中采用TO-263封装，提供-多档导通电阻选择：

2.SGT技术的能效突破

SGT(沟槽栅)MOSFET通过三维栅极结构提升沟道密度，实现导通电阻降低30%以上。以150V 3.8mΩ型号为例，较传统平面栅MOSFET减少导通损耗24%，在48V/40A工况下年节电可达16.8度。其低栅极电荷特性支持2MHz以上开关频率，助力电源模块功率密度突破100W/cm³。

SGT MOS核心优势

导通电阻低至3.8mΩ

栅极电荷减少，适应高频化设计趋势

TO220/TO263封装优化散热路径，可靠性提升

应用价值与技术趋势

中低压MOSFET通过三大维度支撑数据中心电源升级：提升DC-DC转换效率、减少散热系统成本、提高功率密度。

结语

中低压MOSFET作为48V隔离DC-DC次级的核心器件，通过低导通电阻、快速开关特性和高可靠性三大优势，为数据中心电源系统提供"能效-密度-成本"的最优解。基于选型表的科学选型配合全桥同步整流拓扑，可实现电源模块效率提升2-3%、体积缩小40%，成为支撑高密度算力场景的关键技术基石。

公司介绍

合科泰成立于1992年,是一家集研发、设计、生产、销售一体化的专业元器件高新技术及专精特新企业。专注提供高性价比的元器件供应与定制服务，满足企业研发需求。

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两大智能生产制造中心：华南和西南制造中心(惠州7.5万㎡+南充3.5万㎡)配备共3000多台先进设备及检测仪器;2024年新增3家半导体材料子公司，从源头把控产能与交付效率。

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合科泰在始终以“客户至上、创新驱动”为核心，为企业提供稳定可靠的元件。