钛金Plus！纳微超高功率密度CPRS185 3.2kW服务器电源方案全解析

要问今年最火的词是什么，ChatGPT一定有一席之地。这款有问必答、一呼百应的AI应用席卷了整个互联网，而其背后“无名英雄”——数据中心服务器的需求也不断攀升。

强大的算力和持续应用加大了服务器电源的压力，主要有两点：

水涨船高的功率：服务器GPU和CPU功耗加剧使得其功率密度直逼100W/inch³；

愈发苛刻的效率：国家双碳目标，欧盟2023年实现钛金效率的新法规要求，使得服务器电源需要向更高效率的方向演进。

两手都要抓，两手都要硬。最新的AI服务器系统要求，服务器电源需在CRPS185尺寸下实现3200W的功率目标(功率密度逼近100W/inch³)，为实现在该功率密度下对应的热要求， 钛金牌(Titanium)效率是CRPS 3200W服务器电源必须要实现的一个性能指标。

得益于高频、高效的特点，氮化镓(GaN)成为了功率密度更高、效率更高、性能更强的电源材料首选。纳微半导体率先向行业推出了基于纳微650V GaN IC的 CRPS185 3200W 钛金牌 Plus效率服务器电源解决方案。

性能指标

· 标准CRPS185尺寸

73.5mm(宽)*40mm(高)*185mm(长)

· 钛金Plus效率

峰值效率>96.52%,

效率>96%@20%~60% 负载

· 保持时间

10ms@3200W, 12ms@2700W

· 工作温度

-5℃~55℃

·功率密度

98W/inch³

· EMI

Class A

拓扑方案

效率曲线

纳微CRPS185 3200W钛金Plus方案可以满足钛金Plus的效率要求(包含Vsb损耗)：

即效率大于96%@20%~60%负载

其中峰值效率为96.52%，半载下效率为96.3%。

如此平坦的效率曲线，尤其是20%负载下依然能实现96%以上的效率，得益于GaN的使用。GaN的低开关损耗，极大地提高了轻载下的效率。

节能减排

相较于钛金效率方案，纳微提出的钛金Plus效率方案为客户带来更多的经济效益和节能减排。如上表所示，纳微提出的钛金Plus效率在20%~60%效率大于96%，在20%负载下，比传统钛金效率要高2%。

以一台服务器电源常年工作在30%负载计算，采用钛金Plus方案：

每台CRPS 3200W钛金Plus电源3年可以节电757度电，即节省电费454人民币，给数据中心客户带来巨大经济收益。

每台CRPS 3200W钛金Plus电源可减少755千克二氧化碳排放和303千克标准煤的使用，极大助力国家双碳目标和节能减排。

热能数据

在55C环温下，纳微CRPS185 3200W钛金Plus方案可以满足IPC9592B的降额要求。

器件优势

纳微CRPS185 3200W钛金Plus方案采用了纳微最新的650V Toll封装GaN IC产品。与传统Si MOSFET相比，纳微该系列GaN具有如下优越性能特点：

· 纳微GaN集成了驱动，有效解决了E-Mode GaN驱动较为敏感脆弱的问题，大大简化了工程师的设计难度，大幅提高了电源系统的可靠性。

· 纳微GaN Vds耐压为650V @continuous，800V@transient

· 开通和关断速度(即Turn on&Turn off dV/dt)可调

· 低Qg，低Co，无反向恢复损耗Qrr等

· 具有极低的开关损耗

· 具有SCP短路电流保护功能

应用领域

除数据中心服务器外，

纳微GaN-based CRPS185 3200W 钛金Plus效率电源设计方案还可以广泛应用在：

· 交换机/路由器电源

· 通信电源

· 其他算力电源等应用中

助力客户节能增效，加速超高功率密度高效率电源产品的研发。