英伟达2025年OCP提出的:10kV中压交流进直接出800V直流的SST,用来给 AI 数据中心( Rubin / GB200 平台)供电,目标是效率≥98.5%、单台2.4–7.5MW、全SiC、高频隔离、可并机。
输入: 10kV AC ( ±10% ), 50/60Hz
输出: 800V DC ( ±2% ),可并联均流
功率: 2.4MW / 3.6MW / 7.5MW 三档
效率: ≥98.5% (满负载)
器件: SiC/IGBT ( 10kV SiC MOSFET 或 IGBT )
拓扑:三级(中压整流 CHB + 高频隔离 DAB/CLLC + 低压 DC/DC )
高频变压器:纳米晶 / 非晶, 20–50kHz ,隔离耐压 ≥20kV
认证: OCP 、 UL 、 CE 、英伟达内部可靠性测试( 2000 小时 + )
1) 高压 SiC 长期可靠性: 10kV/20 年寿命、雷击 / 高低温循环不失效。
2) 高频绝缘与磁芯:纳米晶 / 非晶磁芯、高频绝缘材料扛住 100V/ns 的 dV/dt ,抑制电树枝化。
- 3) CHB/DAB/CLLC
拓扑与控制:漏感控制 ±5% 、软开关 ZVS 、双向功率流、电网谐波治理。
一、 CHB : Cascaded H-Bridge 级联 H 桥(高压侧)
把多个 H 桥(单相全桥)模块输入串联、输出独立,用来直接接 10kV/35kV 交流电网。
CHB 级联 H 桥拓扑
核心作用(在 SST 里)
1) 高压分压: 10kV 由多个 H 桥串联分担,每个模块只承受~ 1–2kV ,可用 1700V SiC MOSFET ,不用天价 10kV 器件。
- 2)AC→DC
整流:把 10kV AC 变成高压直流母线(如 800V×N )。
3) 高功率因数 + 低谐波:电网侧电流正弦, THD
4) 模块化、可扩展: 10kV 用 5–6 级, 35kV 再加级数。
二、 DAB : Dual Active Bridge 双有源桥(隔离级)
原边H桥+高频变压器+副边H桥,双向、高频隔离 DC-DC 。
核心作用(在SST里)
- 1)高频隔离降压:把 CHB 输出的中压DC(如800V)降到低压DC(英伟达800V DC输出)
- 2) 双向功率流: AI 负载 / 储能都能双向,四象限运行
- 3) ZVS软开关:全负载范围零电压开通, SiC 损耗极小,效率98.5%–99%
- 4) 高功率密度: 20–50kHz 高频变压器,体积是工频的 1/5–1/10 。
普通 UPS 厂(没中压 SiC 和高频磁芯能力), 只做 400V/48V 数据中心电源的(没 10kV 绝缘与拓扑),只做光伏逆变器的(中压电网稳定性、雷击保护不过关)等等难度很大。
这种不是实验室小功率玩具,不是想做就能做出来的,对研发团队的能力要求极高,国内的好多上市公司,都在筹划要做,但是要建立一个 SST 的研发团队何等容易?首先要具备有高压经验的尤其是高压级联 SVG ,国内是可以数的过来的,还要有 HVDC 经验的,隔离 DCDC ,高频磁芯经验的,算法和控制,还要有控制 FPGA 和 DSP 的。
只是只言片语,胡言乱语,仅供参考~!
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