AI服务器里的GPU越来越能吃电，电源方案也得跟着往上走。英飞凌最新推出的12kW AI服务器方案，专门面向数据中心GPU供电：单相180~305V AC输入，输出50V/240A，整机最高效率达到97.8%，尺寸却只有640×68×40mm，功率密度高达113W/in³。

这套12kW AI电源方案藏着三个值得技术工程师细看的关键点：采用飞跨电容、三电平交错图腾柱PFC；12kW交流掉电时仍能维持20ms满载工作；LLC同步整流侧用了96颗GaN MOS。英飞凌的这套方案在效率、体积和掉电保持之间给出了一个值得细看的答案。

一、Demo实物图

板子为长条形，输入和输出在同一侧，对机箱布线很友好。器件全部在正面，背面没有器件，结构设计省心。

二、Demo介绍

我们先看电源的整体架构。

前级采用交错图腾柱PFC：高频桥臂用8颗650V 10mΩ SiC MOS，工频桥臂用4颗650V 7mΩ SiC MOS。

Energy Buffer（能量缓冲）电路通过储能电容补充负载突变时的能量，平滑电网取电功率，并在交流掉电时支持20ms满载工作。

后级采用全桥LLC加全桥同步整流，原边使用8颗GaN MOSFET，副边使用96颗GaN MOSFET，实现隔离降压并输出50V直流电。

下面分别看各部分电路。

PFC电路，采用两路交错PFC共同分担输入电流，减轻每一路的电流和散热压力，同时让两路纹波部分抵消。每路高频桥臂中还跨接了一组飞跨电容，配合开关控制，形成三电平，减小电感承受的电压跳变。交错和三电平共同作用，让电流更平滑，也有利于缩小电感体积。

Energy Buffer（能量缓冲）电路的核心，是用开关管和电感控制储能电容的充放电：供电充足时给电容充电储能；负载突然增加时，再把电容里的能量送回母线，补上功率缺口；交流掉电后，它还能通过升压，让母线依然维持在445V，支撑后级继续满载工作20ms。

后级的全桥LLC和SR同步整流电路。原边全桥把直流电变成高频交流，经谐振网络和变压器完成隔离降压；这里用了两个变压器，原边串联、副边并联。副边再用96颗GaN MOS组成全桥同步整流，把高频交流变回直流。整流器件直接放在副边绕组板上，缩短高频电流回路，让大电流部分的布局更紧凑。

整机高度仅4cm，尺寸为68x40x640mm，支持单相180~305V AC输入，额定输出50V/240A，输出功率12kW，功率密度之高让人叹为观止。

最后看元器件布局。

从输入端起，依次是保险丝、EMI滤波，以及由两个变压器组成的全桥LLC。靠近风扇的一侧布置PFC和Energy Buffer（能量缓冲）电路。另一端用6只大电解电容负责储能。输出端位于最前侧，配有7颗输出滤波电容，下方还有用来防止电流倒灌的电路。在多台电源并联时，隔离掉电或故障的电源。输入和输出都安排在同一端，这么紧凑的布局，整体峰值效率在包含风扇损耗的情况下，还能达到惊人的97.8%。

一句话总结：这套12kW参考设计，采用三电平PFC +专利Energy Buffer+全GaN LLC的架构，在极小体积内实现了高效率、高可靠性，是下一代AI数据中心供电的硬核样板。

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