在AI算力服务器、高性能工作站及多显卡计算平台中,电源需要在持续大功率输出的同时,兼顾转换效率和散热表现。碳化硅MOSFET凭借高速开关、低开关损耗及良好的耐高温特性,逐渐应用于高功率电源的主功率转换电路。

功率之心近期通过专业拆解发现,航嘉磐石3000全模组3000W碳化硅PC电源在全桥LLC功率转换电路中采用了东微半导体OSQ65R055HT3N碳化硅MOSFET,用于高压直流母线到变压器初级的高频功率转换。

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东微半导体OSQ65R055HT3N碳化硅MOSFET

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航嘉磐石3000是一款面向高性能工作站、多显卡AI计算平台等应用推出的全模组PC电源,额定输出功率达到3000W,支持220~240V交流输入,12V主路最大输出电流达到250A。电源配备四个PCIe 5.1接口,能够满足多显卡系统的大功率供电需求。

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在内部电路设计方面,这款电源采用交错式PFC+全桥LLC+同步整流+DC-DC架构。其中,全桥LLC电路承担主要功率转换任务,需要功率开关器件具备良好的高频工作能力和较低的功率损耗。

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拆解发现,电源在全桥LLC部分采用了四颗东微半导体OSQ65R055HT3N碳化硅MOSFET,器件采用TO-247封装,分别固定在散热片两侧,构成全桥开关电路。

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东微半导体OSQ65R055HT3N是一款碳化硅功率MOSFET。碳化硅材料具有高击穿电场强度、高热导率等特点,能够支持较高的工作电压及快速开关,在高功率开关电源中有利于降低功率转换过程中的损耗。

相比传统硅基功率器件,碳化硅MOSFET具有较好的高速开关能力和反向恢复特性,能够减少高频运行时的开关损耗。这一特点适合全桥LLC谐振转换电路,有助于提高功率转换效率,减轻功率器件的散热负担。

在实际应用中,四颗OSQ65R055HT3N组成全桥功率级,将PFC输出的高压直流转换为高频交流,经LLC谐振网络传递至变压器初级,再由次级同步整流电路转换为低压直流输出。

控制方面,电源采用安森美FAN7688 LLC控制器,配合纳芯微NSi6602B-DSWR隔离栅极驱动器,实现对东微半导体碳化硅MOSFET的开关控制。

通过合理设置开关时序,并利用LLC谐振电路的工作特性,可以在适当条件下实现零电压开通,进一步降低开关损耗。

此外,四颗碳化硅MOSFET采用散热片两侧安装的方式,有利于将器件工作时产生的热量传导至散热结构,配合整机风冷系统控制温升。

对于3000W级高功率电源而言,合理的功率器件布局与散热设计,有助于保证持续高负载运行时的可靠性。

总结

这款3000W碳化硅PC电源采用四颗东微半导体OSQ65R055HT3N碳化硅MOSFET构成全桥LLC功率级,配合LLC控制器与隔离驱动器,实现高压直流到低压大电流输出的高效功率转换。

碳化硅器件的高速开关特性与LLC谐振拓扑相结合,有助于降低开关损耗,提高整体转换效率。

在3000W级电源中,功率器件的导通损耗、开关损耗以及散热能力都会直接影响整机运行表现。东微半导体OSQ65R055HT3N采用TO-247封装,并配合散热片进行热量传导,在满足全桥LLC功率转换需求的同时,也兼顾了持续大功率工作时的温升控制。