新技術白皮書探討面向 AI 基礎設施的 800 VDC 供電,以及用於機器人、無人機和精密運動控制的整合式
100 V GaN 功率級
加州埃爾塞貢多 – 2026年9月14日 – Efficient Power Conversion(EPC),增強型氮化鎵(eGaN®)功率元件領域的領導者,今日宣布發表兩份全新技術白皮書,針對兩個快速發展市場中的關鍵電源轉換挑戰:AI 資料中心和高效能多軸馬達驅動。
第一份白皮書《基於 GaN 的 AI 資料中心供電:從 800 VDC 到負載點的高密度電源轉換架構》探討了隨著 AI 機架功率從數十千瓦向數百千瓦乃至百萬瓦級運算叢集發展,配電架構向 800 VDC 轉變的趨勢。在 800 VDC 下,200 kW 機架所需的電流僅為採用 48 V 配電匯流排時的十六分之一,從而可減小導體尺寸、降低 I²R 損耗並減少散熱需求。
該白皮書探討了將 800 VDC 轉換為 50 V、12.5 V 和 6.25 V 電壓軌的三種架構,重點介紹模組化輸入串聯、輸出並聯(Input-Series, Output-Parallel,ISOP)LLC 轉換器。透過將高壓輸入分配到多個模組,此架構可以採用相較於較高電壓元件具有更佳優值(Figure of Merit)的低電壓 GaN FET,在高開關頻率下實現高轉換比。
實際測試結果展示了其效能潛力:800 V 至 50 V 的實現方案峰值效率達到 98.6%,而 EPC91123 800 V 至 12.5 V 轉換器在僅 8 mm 的高度下實現 98.2% 的峰值效率。6 kW、800 V 至 6.25 V 架構的峰值效率達到 98%,滿載效率達到 97%。
“隨著 GPU 功率持續增加,電源轉換必須進一步靠近處理器,同時盡可能減少轉換級數,”EPC 直流/直流行銷及系統工程副總裁 Jason Zhang 表示。“第 7 代 GaN 與模組化 ISOP 架構相結合,為從 800 VDC 主幹電源轉換至下一代 AI 處理器所需的超低匯流排電壓和超高電流提供了一條切實可行的路徑。”
第二份白皮書《從元件到平台:EPC23108/09/10/11 100 V 整合式 GaN 功率級簡化多軸馬達驅動設計》針對人形機器人、無人機、手術機器人和精密運動系統所採用的馬達驅動器日益增加的複雜性。
EPC 的 EPC231xx 系列將高側和低側 eGaN FET、閘極驅動、電位準移位、控制介面及保護功能整合到單片 GaN 100 V ePower™ Stage IC 中。配套的 EPC91128–EPC91131 三相 BLDC/PMSM 逆變器平台為工程師提供完整的評估環境,可用於評估電流能力、感測、保護、熱效能及不同的 PWM 介面。
這些平台的建議工作電壓範圍為 14–80 V(典型值為 48 V),支援 20 至 150 kHz 的開關頻率。互補 PWM 版本可最大限度提高控制靈活性,而單 PWM 輸入接腳版本則可減少控制線數量和佈線複雜性——隨著機器人系統擴展至數十個馬達,這項優勢變得日益重要。
“在多軸機器人系統中,功率密度只是挑戰的一部分,”EPC 馬達驅動行銷及系統工程副總裁 Marco Palma 表示。“整合還必須簡化控制、保護、感測、熱管理和佈線。EPC231xx 系列及其評估平台為工程師提供了一個經過驗證的設計起點,可高效率地複製到眾多馬達軸上。”
這兩份白皮書共同展示了 GaN 如何從元件級效能優勢進一步發展為完整電源架構的關鍵使能技術——應用範圍涵蓋多千瓦 AI 基礎設施,以及緊湊、高度整合的馬達驅動系統。
下載白皮書,提供英文版和中文版:
關於 EPC
EPC 是基於增強型氮化鎵(eGaN®)的電源管理領導者。公司由電力電子、半導體及企業管理領域的專家於 2007 年創立,運用尖端技術,透過開發和商業化基於 GaN 的功率元件推動電力電子領域的發展。eGaN FET 和積體電路在 DC-DC 轉換器、遠端感測技術(光達)、用於電動移動的馬達驅動、機器人和無人機,以及低成本衛星等應用中,可提供遠超最佳矽功率 MOSFET 的效能。
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