随着5G通信、大数据、人工智能、区块链、云计算等信息技术的飞速发展，数据中心逐渐成为支持现代数字社会正常运转的关键基础设施。不断增长的算力需求导致数据中心的功耗急剧上升。新一代48V母线供电系统将服务器的直流母线电压从12V提高到48V，提升了电能传输效率。但更高的母线电压要求板载电压调节模块（Voltage Regulator Modules，VRM）具备更高的降压比，这就对48V VRM优化设计提出了更高的要求。
近日，上海科技大学信息科学与技术学院智慧电气科学中心（CiPES）王浩宇课题组提出面向48V数据中心应用的新型负载点功率变换方案，相关成果在电力电子领域国际期刊IEEE Transactions on Power Electronics上发表。
为了实现高降压比，48V VRM通常采用固定降压比的中间母线变换器（intermediate bus converter，IBC）进行初级降压，再利用负载点变换器将电压调节为负载所需的电压。对于前级IBC，传统的开关电容变换器存在元器件数量多、器件一致性要求高且成本高等问题，而基于变压器的变换器则面临磁性元件设计复杂的挑战。针对此，研究人员提出了一种混合型开关电容和串联谐振变换器，通过复用开关来减少元器件数量，且仅采用n:1匝比变压器实现4n:1的降压比。串联谐振单元还可以恒工作在谐振频率点，优化了效率并简化了磁设计。该方案具有软开关、电气隔离、电磁干扰小、结构简单、效率高等优势。
信息学院2022级博士研究生梁家伟为第一作者，王浩宇教授为通讯作者，上科大为第一完成单位。
论文题目：A Switched-Capacitor and Series-Resonant Hybrid MHz DCX in Data Center Applications
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