在數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮的推動(dòng)下，為了實(shí)現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)處理、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及人工智能 (AI)，服務(wù)器的需求呈指數(shù)級(jí)增長，對(duì)電源在效率和功率密度方面的技術(shù)要求也逐漸提高。德州儀器 (TI)與長城電源 (Greatwall)憑借各自在半導(dǎo)體技術(shù)和電源領(lǐng)域的深厚技術(shù)積累，共同研發(fā)服務(wù)器 PSU 產(chǎn)品，為電源解決方案提供多元化的選擇。

長城電源自成立以來，一直致力于開關(guān)電源領(lǐng)域的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，擁有多年的電源開發(fā)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)品涵蓋了服務(wù)器電源、臺(tái)式機(jī)電源、通信電源、工業(yè)電源、磚塊電源、OBC 電源、醫(yī)療電源等。

從小型模擬器件到數(shù)字電源，TI 與長城電源的合作不斷深化，逐漸建立起更為緊密和深入的技術(shù)合作關(guān)系，持續(xù)深耕電源領(lǐng)域。

TI 產(chǎn)品助力客戶進(jìn)一步釋放電源潛力

人工智能和智能駕駛等新興領(lǐng)域的快速發(fā)展對(duì)計(jì)算能力提出了更高的需求，其背后所需的海量數(shù)據(jù)處理與運(yùn)算促使數(shù)據(jù)中心的建設(shè)規(guī)模持續(xù)不斷擴(kuò)大，也對(duì)服務(wù)器電源系統(tǒng)提出更高性能標(biāo)準(zhǔn)。作為數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的核心，服務(wù)器電源的重要性日益凸顯，設(shè)計(jì)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。

其中，實(shí)現(xiàn)高頻化是縮小無源器件尺寸、提升功率密度的關(guān)鍵途徑。然而，高頻運(yùn)行也會(huì)帶來更高的開關(guān)損耗，從而影響系統(tǒng)效率。為解決這一問題，通過臨界模式 (TCM)實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)控制，能夠顯著降低開關(guān)損耗，是提升系統(tǒng)效率的關(guān)鍵技術(shù)之一。

TI 的 GaN 產(chǎn)品內(nèi)置驅(qū)動(dòng)，極大地簡化了高頻化設(shè)計(jì)過程中對(duì)寄生電感等參數(shù)的調(diào)整難度。其中，LMG3427R030集成了零電流檢測 (ZCD) 功能，當(dāng)檢測到漏極到源極的正向電流時(shí)，ZCD 引腳會(huì)輸出脈沖信號(hào)，有助于在電流過零時(shí)進(jìn)行高效開關(guān)、提升效率。此外，TI 產(chǎn)品的 ZCD 功能同樣能夠?yàn)榭蛻魧?shí)現(xiàn) TCM PFC 設(shè)計(jì)提供有力支持。相比于外部檢測方案，不僅減少了系統(tǒng)的復(fù)雜度，也能夠顯著增強(qiáng) ZCD 檢測的抗干擾性。

基于 TI ZCD GaN 的兩相交錯(cuò) TCM PFC 參考方案 (PMP23475)，可實(shí)現(xiàn) PFC 級(jí)高達(dá) 99.2% 的效率，幫助客戶實(shí)現(xiàn)整機(jī)效率優(yōu)化。同時(shí)，相比于外部檢測方案，集成 ZCD 功能減少了系統(tǒng)的復(fù)雜度，顯著增強(qiáng) ZCD 檢測的抗干擾性，同時(shí)幫助客戶優(yōu)化，降低系統(tǒng)整體 BOM 的成本，開發(fā)更具有成本競爭力的方案。

基于對(duì)市場趨勢與技術(shù)升級(jí)的深刻洞察，長城電源選擇與 TI 開展深度技術(shù)合作。TI 豐富的電源管理產(chǎn)品和 GaN 技術(shù)助力客戶在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中進(jìn)一步釋放技術(shù)潛力。

不同于傳統(tǒng)的外部 ZC 檢測電路，TI 與長城電源共同定義了集成在LMG3427中的 ZCD 新特性，助力創(chuàng)新的 ZCD GaN 通過集成零電流檢測功能實(shí)現(xiàn)逐周期控制，并利用該特性實(shí)現(xiàn) TCM 控制，進(jìn)一步提升系統(tǒng)效率和可靠性，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，為下一代 AI 服務(wù)器電源設(shè)計(jì)提供更優(yōu)的解決方案。

LMG3427R030: 更高效更可靠

TI 的LMG3427R030是一款具有集成驅(qū)動(dòng)器、保護(hù)和零電壓檢測功能的 600V 30mΩ GaN FET。該款器件的集成驅(qū)動(dòng)器可確保器件在漏極壓擺率時(shí)保持關(guān)斷狀態(tài)，從而帶來強(qiáng)大的保護(hù)功能，包括響應(yīng)時(shí)間小于 100ns 的逐周期過流與所存短路保護(hù)功能以及針對(duì)內(nèi)部過熱和 UVLO 監(jiān)控的自我保護(hù)功能，硬開關(guān)時(shí)可承受 720V 浪涌，助力實(shí)現(xiàn)對(duì)異常電流的快速檢測和可靠防護(hù)。

該款器件具備高級(jí)電源管理特性，提供數(shù)字溫度 PWM 輸出，并助力實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)轉(zhuǎn)換器的 ZCD 和 ZVD 功能，可在檢測到零電壓開關(guān) (ZVS)時(shí)在 ZVD 引腳輸出脈沖信號(hào)，在檢測到正漏源電流時(shí)提供來自 ZCD 引腳的脈沖輸出。LMG3427R030適用于開關(guān)模式電源轉(zhuǎn)換器，能夠讓設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)更高水平的功率密度與效率。

使用 TI GaN 技術(shù)進(jìn)行功耗更低、

尺寸更小、更快更炫酷的設(shè)計(jì)

LMG3427R030是 TI 的高性能功率 GaN 器件。GaN 器件能夠提供零反向恢復(fù)和超低輸出電容，可在基于橋的拓?fù)渲蝎@得高效率。直接驅(qū)動(dòng)架構(gòu)適用于通過集成式柵極驅(qū)動(dòng)器直接控制 GaN 器件。相較傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)方法，該架構(gòu)具有更為出色的開關(guān)性能，有助于解決 GaN 應(yīng)用中的一系列難題。除此之外，長城電源還通過其 ZCD 功能實(shí)現(xiàn) TCM PFC 控制，從而簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，助力系統(tǒng)總效率達(dá)到 97.5%。

作為一款寬帶隙半導(dǎo)體，與傳統(tǒng)的硅金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管 (MOSFET) 和絕緣柵雙極晶體管 (IGBT) 相比，GaN 可以實(shí)現(xiàn)更高的功率密度和效率，更有效地進(jìn)行電量處理，將功率轉(zhuǎn)換器的功率損耗降低 80%，并在更大程度上減少對(duì)添加冷卻器件的需求。通過將更多的電量存儲(chǔ)在更小的空間內(nèi)，GaN 可以幫助工程師設(shè)計(jì)出更小更輕的系統(tǒng)。

TI GaN 技術(shù)廣泛應(yīng)用于電信和服務(wù)器電源，太陽能系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)，以及汽車、OBC 和直流/直流轉(zhuǎn)換器中，并具有以下優(yōu)勢：

開關(guān)速度更快、效率更高：TI 具有集成驅(qū)動(dòng)器的 GaN FET 可實(shí)現(xiàn) 150V/ns 的開關(guān)速度，與低電感封裝相結(jié)合可降低損耗、提供干凈的開關(guān)功能并更大限度地減少振鈴。

系統(tǒng)尺寸更小、功率密度更高：TI 的 GaN 器件具有更快的開關(guān)速度，可幫助設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)超過 500kHz 的更高開關(guān)頻率，從而將磁性元件尺寸縮減高達(dá) 60%、減小系統(tǒng)尺寸并降低系統(tǒng)成本。

專為可靠性而構(gòu)建：TI 的 GaN 器件采用專有的硅基 GaN 工藝且已經(jīng)過超過 8,000 萬小時(shí)的可靠性測試，并結(jié)合了保護(hù)功能，從而更好地保障高電壓系統(tǒng)的安全。

專用設(shè)計(jì)工具和資源：借助 TI 的 GaN 設(shè)計(jì)資源可幫助設(shè)計(jì)人員縮短產(chǎn)品面市時(shí)間，這些資源包括功率損耗計(jì)算器、用于電路仿真的 PLECS 模型以及用于在更大系統(tǒng)中進(jìn)行測試和運(yùn)行的評(píng)估板。

面對(duì)服務(wù)器電源技術(shù)的蓬勃發(fā)展，TI 將持續(xù)深耕電源領(lǐng)域，探索如何設(shè)計(jì)出功耗更低、效率更高、尺寸更小、更安全可靠的產(chǎn)品和解決方案，不斷推動(dòng)功率密度與效率的提升，實(shí)現(xiàn)更高效、更安全的電源設(shè)計(jì)。