使用低损耗电容器为人工智能供电

　　分享在短时间内，ChatGTP 和 Claude 等人工智能 (AI) 大型语言模型 (LLM) 在规模和复杂程度方面取得了突飞猛进的进展。以参数数量衡量的规模在短短五年内就增加了一千倍，而且预计不会停止。这种快速增长引发了有关人工智能未来的许多问题，同时也带来了迫在眉睫的挑战，其中功耗是一个重大问题。

　　高功耗对数据中心基础设施中的电力电子设备提出了更高的要求。效率至关重要，通过使用低损耗、高密度的电源转换器可以实现显著的改进。

　　在数据中心基础设施中实施低损耗、高密度电源转换器

　　采用谐振转换器来降低开关损耗是提高效率的一种方法。以图 所示的 LLC 谐振转换器为例。

　　图 ：简化的 LLC 谐振 DC/DC 转换器

　　在 LLC 谐振转换器中，电源开关产生高频方波，该方波进入谐振回路。谐振回路产生谐波并输出基频正弦波。然后，高频变压器将电压调高或调低以满足规格要求，最后，二极管整流器将正弦波转换为稳定的直流电源。

　　控制开关，使方波频率与 LLC 谐振频率保持可预测的关系，无论方波频率略高于还是略低于谐振频率，都可以最大限度地提高效率。通过对开关调制脉冲进行定时，可以进行调整以避免硬开关损耗并提高效率。

　　如果开关频率可预测地高于 LLC 谐振频率，则转换器将以零电压开关 (ZVS) 模式运行，以实现高效的电压转换。如果开关频率可预测地低于该频率，则转换器将以零电流开关 (ZCS) 模式运行，通过减少输出二极管上的应力来提高效率。

　　根据数据中心环境中的应用，谐振电路会利用不同类型的电容器。无论设置如何，具有以下特性的谐振电容器都有助于提高数据中心的效率：

　　•低 ESR/高 Q 值

　　•恒定电容

　　•高压纹波处理

　　随着宽带隙半导体的使用，高频变得越来越普遍，我们看到一些应用领域(包括数据中心)正在从薄膜电容器转向陶瓷电容器。1 类陶瓷具有温度稳定性、直流偏置和低等效串联电阻(ESR)。

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