支持AI数据中心的力量：电源供应

AI模型越来越复杂，运算力越来越强，所需的电量也就越高。一座AI数据中心的耗电量，可能相当于一整个小区！因此，稳定、智能、节能的供电系统，变得至关重要。

但是，就算电来了，也不能直接用，就像家电不能直接连接高压电，服务器也需要经过转换、稳压，才能安全使用。这时，电源供应器（PSU）就像变压器，把来自电网的电转成适合服务器使用的电力。此外，AI数据中心不能突然停电，一断电可能造成数据损失或系统死机。这就需要不间断电源系统（UPS）与备援电源，确保就算外面断电，里面也能无缝运作。

另一方面，我们也要追求节能，不能浪费，通过高效率电源转换技术，可以降低能源浪费，减少热能产生，也有助于整体冷却效率，这对AI数据中心来说，是省电又环保的一举两得。

此外，电力也能变得「智能」，现代数据中心不只是「通电就好」，还要做到实时监控电力状态，自动调整负载分配，减少单点压力，并能够搭配太阳能、电池储能等再生能源，实现绿色供电。这些都要靠智能电源管理系统（PMS）来完成。这就像一位会精打细算的管家，让整个AI中心既有力、又有效率地运转。

AI可以快速运算、理解语言、判断图像，甚至预测未来。但这一切的背后，都建立在稳定的电源之上。电力供应，就像AI数据中心的「生命线」，不只提供能量，更肩负着永续、安全与智能的责任。

人工智能数据中心的供电系统：电源转换与智能互连

在AI的世界里，数据是燃料，电力则是生命线。要让人工智能高速运转，背后的数据中心需要强大、稳定且高效的供电系统。而其中两项关键技术，就是电源转换与智能互连。

数据中心从电网获得的是高压交流电，但服务器、存储设备、网络设备实际需要的，却是低压直流电。这就像我们手机充电器一样，不能直接插高压电，必须先转换成安全可用的电力。

在AI数据中心中，电源转换的任务包含把电网来的电压转为不同设备所需的电压与格式，并需提高转换效率，减少能量损耗与过多热量产生，并可搭配电池储能系统、UPS，确保意外停电时不中断供电。随着AI计算规模变大，服务器密度变高，电源转换不只是「供电」，更是「精准供电」，每一瓦都要用得刚刚好、够安全、够智能。

另一方面，传统电力系统是单向的，「送电就完事」，但AI数据中心不能这么简单。这些服务器全天候运作，电力需求随时变动，因此供电系统也要具备实时感知与响应能力。通过智能互连（Smart Interconnects），电源系统可以做到传感与回报各区域耗电状态，自动调整负载，避免局部过载或浪费，并与其他系统（如冷却、电池储能、能源管理平台）整合协作，提供可视化数据，帮助工程团队优化运维与能效表现。

简单来说，智能互连让供电系统「联网」又「懂事」，不只是会供电，还能配合整个数据中心的节奏去供应、调整与预测，实现真正的智能能源基础建设。无论是训练大型语言模型、进行实时图像辨识，或是处理全球海量数据，AI的每一项任务背后，都需要可靠的供电系统来支撑。而电源转换与智能互连，就是让这份电力既稳定又聪明的两大关键。打造下一代AI数据中心，不只是速度竞赛，更是一场能源效率与智能运营的挑战。从电开始，让AI更快、更稳，也更永续。

电源供应解决方案让AI数据中心维持稳定运作

艾睿电子与合作伙伴们一直致力于让AI数据中心的运作更为稳定，提升能源的运作效率，推出了相当多的电源供应解决方案。以下将依据AC-DC电源转换、DC-DC电源转换、针对人工智能处理单元的电源转换、智能互连等应用类型，为您依序介绍艾睿电子与合作伙伴所推出的解决方案。

1. AC-DC 电源转换

在AI数据中心中，从电网来的电力是交流电（AC），但服务器与运算设备实际需要的是直流电（DC）。这时就需要AC-DC电源转换，扮演「电力桥梁」的角色。它的功能包括将高压交流电转换为安全稳定的直流电供给设备使用，并确保转换过程高效、低能耗，减少热能产生，且能够支持不同输出电压需求，灵活供应多样服务器架构，通过高效的AC-DC解决方案，AI数据中心能实现稳定供电与节能运作，是整体能源架构中不可或缺的基石。

Arrow-ST-Bourns 5.5kW AI服务器电源 ―― 这款电源符合ORV3标准，功率密度最高可大于65W/In3，输出电压为48-54 V（典型值为48-50 V），输入电压范围为180V AC～305V AC，峰值效率可达97.5%，浪涌功率1.5倍于标称输出功率，支持现场升级固件（使用引导加载程序），以及下垂上的有功电流共享，以及热插入／移除（热插拔），整流器能够在PMBus（高达100kbps）和ModBus（高达115kbps）上进行通信，并可内部控制变速风扇，绝大部分采用ST的BOM。

3.3kW 54V双向DC-DC ―― 由英飞凌（Infineon）推出的EVAL_3K3W_BIDI_PSFB是一款3300W 54V双向相移全桥（PSFB）评估板，配备600V CoolMOS™ CFD7 和XMC™。该转换器在降压模式下效率高达98%，在升压模式下效率高达97%。EVAL_3K3W_BIDI_PSFB板是一个具有电信级输出的DC-DC级，由具有双向功能的相移全桥（PSFB）拓扑模块实现。该板采用CoolMOS™ CFD7和OptiMOS™ 5，采用全SMD解决方案，并采用了创新的冷却理念。

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•  3300 W 54 V 双向移相全桥配备 600 V CoolMOS™ CFD7 和 XMC™;

安森美AI服务器电源 ―― 安森美（onsemi）的集成方案充分利用了互补产品，包括用于电源切换的尖端Si、SiC和GaN技术。此外，它还集成了栅极驱动器、多相控制器和48V控制器、智能功率级（SPS）模块、智能保险丝和PoL降压转换器，用于电源管理，可提供全面的电源解决方案（从3kW到25-30kW高压直流输电），专为数据中心量身定制，涵盖从电网到GPU的各个领域。这些产品组合能够提高系统效率和功率密度，从而减小系统占用空间。

视频: 650V EliteSiC M3S和PowerTrench® T10 MOSFET赋能AI数据中心

视频: 赋能AI数据中心 — 业界领先的PowerTrench® T10 MOSFET

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• AI数据中心 — 系统解决方案指南

数据中心和开放计算的电源解决方案 ―― 村田制作所（Murata）一直致力于开发和制造一系列模块化、可扩展、高密度的钛金产品，包括适用于各种应用的AC-DC电源和DC-DC转换器。近年来，Murata注于新兴数据中心市场中使用的配电子系统，最新的产品包括支持Open Compute V2和V3电源架规范的机架系统。典型的OCP电源架仅支持三相交流输入，Murata的电源架支持单相交流、三相交流和高压直流（HVDC）（200-400Vdc）输入，以打造领先、高效的数据中心。

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• 数据中心和开放计算的电源解决方案

Arrow-onsemi基于SiC的3kW图腾柱PFC和LLC电源 ―― 此电源模块的输入电压为85 VAC至230 VAC，输出电压为48 V，输出电流为62.5 A，尺寸为280 mm x 110 mm x 38 mm，采用四层铜嵌PCB结构，重量为2 Kg，采用的主要器件包括NTB045N065SC1、NVB055N60S5F、NTBLS1D1N08H MOSFET，这些器件可以减少应用中的元器件数量，从而提高应用的性能和可靠性，是AI数据中心服务器的理想电源供应器。

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• 基于 SiC 的 3kW 图腾柱 PFC 和 LLC 电源

3kW服务器电源 ―― 这款料号为REF_3K3W_TP_SIC_TOLL的电源模块，是由英飞凌（Infineon）推出的3300 W CCM图腾柱，采用TOLL封装的650 V CoolSiC™和XMC™，采用Real2pin封装。这是一种基于英飞凌碳化硅沟槽栅（CoolSiC™）和超结（CoolMOS™）功率半导体、驱动器和微控制器的系统解决方案，适用于工作在连续导通模式（CCM）的无桥图腾柱功率因数校正（PFC）转换器，凭借其高效和高功率密度，适用于空间和效率至关重要的应用，例如高端服务器和电信设备。

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• 3300 W CCM 图腾柱具有采用 TOLL 封装的 650 V CoolSiC™ 和 XMC™

3kW服务器电源 ―― 这款英飞凌（Infineon）推出的EVAL_3KW_50V_PSU评估板，是可用于服务器和数据中心的3 kW 50 V电源，尺寸为520mm x 40mm x 73.5mm，支持频率为45 kHz至160 kHz，支持交流输入，输出电流为0 A至60 A，输出电压为48 V至50 V，供电电压为178 V至275 V，输出功率为3000 W，支持拓扑结构为PFC、LLC、隔离、半桥、连续导通模式（CCM），采用了CoolSiC™、CoolMOS™、OptiMOS™、EiceDRIVER™等产品系列，目标应用为服务器、电信、开关电源、电源、工业电源。

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• 600V CoolMOS™ CFD7

5.5kW ORV3兼容电源 ―― 这款由村田制作所（Murata）推出的MWOCP67-5500-B-RM 67mm是一款高效（峰值97.5%）、符合ORV3标准的5,500 W前端电源模块，具有50.0 Vdc主输出。当部署在Murata符合开放计算标准的机架中时，50.0 V主输出可提供有功电流共享和输出压降控制，最高功率可达33.0 kW（N+1配置下为27.5 kW）。该电源模块支持热插拔，可从过温故障中恢复，并提供硬件状态LED指示灯和信号。支持PMBusTM 1.2数字通信功能、薄型1U封装和52.6 W/in3的功率密度，使该电源和机架解决方案成为OCP开放式机架架构或独立应用提供可靠电源的理想选择。

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• MWOCP67-5500-B-RM — 67mm 1U 5500W前端电源模块

机架式配电单元 ―― 这款由村田制作所（Murata）推出的MWOC-PDU-A-3电源分配单元，配备三个C13交流电源插座，用于为外围设备（例如网络交换机等）供电。每个插座均配有15A CC级保险丝。PDU（电源分配单元）是用于不带交流电源插座的电源架的附件，并配有Positronic 7针连接器用于输入，输入配置支持三相四线三角形（delta）、三相五线星形（wye）与单相。它使用螺钉或螺栓固定在PDU主体或附带的安装支架上，尺寸为43.8(W) x 424(L) x 60(H)mm。

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• MWOC-PDU-A-3 电源分配单元

3.3kW服务器电源 ―― 这款D1U74T-W-3200-12-HB4C是由村田制作所（Murata）推出的73.5mm M-CRPS-185 1U前端AC-DC电源，这是一款紧凑型3200 W高效前端电源模块，配备12Vdc主输出和12Vdc备用输出、工作电流共享、多功能状态LED、硬件逻辑信号，以及符合PMBusTM 1.2标准的数字通信总线。该产品符合开放计算项目M-CRPS标准，并向后兼容英特尔CRPS，出厂配置为CRPS模式。其纤薄的超高功率密度（97.8 W/In3）封装非常适合为服务器、工作站、存储网络系统、高性能计算和其他12V分布式电源架构提供可靠、高效的电源。

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• D1U74T-W-3200-12-HB4C ― 73.5mm M-CRPS-185 1U前端AC-DC电源

2. DC-DC电源转换

在AI数据中心中，服务器与各种运算模块对电压的需求各不相同。DC-DC电源转换的作用，就是在直流电之间进行转换，提供更细致、精准的供电控制。DC-DC电源转换的核心角色包括将主电源的DC电压转换为各模块所需的不同电压，稳定供电给CPU、GPU、内存等高效能元器件，提高转换效率，减少损耗与热能产生。DC-DC解决方案就像是「精密分电器」，确保AI运算系统中每个元器件都获得刚刚好的电力，是驱动高密度、高效能运算的关键一环。

48V转12VDC 1600W模块 ―― 这款REF_IBC_1600W_GAN是由英飞凌（Infineon）推出的可扩展48V至12V稳压中间总线转换器，配备100V CoolGaN™功率晶体管。采用了英飞凌CoolGaN™ 100 V IGC033S10S1，使用3 mm x 5 mm PQFN封装，典型值为2.4 mΩ，具有双面冷却功能。此外，还有英飞凌EiceDRIVER™ 1EDN7136U，这是针对GaN优化的1.8 mm x 1.8 mm栅极驱动器IC，真正差分输入，以及英飞凌XDPP1148-100B控制器，这是4 mm x 4 mm数字电源控制器，带有固件和配置GUI，搭配Vishay IHLP7575电感器，高度为7 mm，板载3.3 V和5 V内部电源以方便评估。

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• 采用 CoolGaN™ 100 V 功率晶体管的可扩展稳压中间总线转换器

3. 针对AI处理单元的电源转换

AI数据中心的核心运算来自GPU、TPU等AI处理单元，它们对供电的需求不仅高功率，还要求极高的稳定性与快速响应能力，这时就需要专为AI处理器设计的电源转换解决方案。针对AI处理单元的电源转换的主要角色包括提供低压、高电流的精准供电，满足AI运算瞬时负载变化，支持高速切换与低噪声设计，保障处理器稳定运行，以及优化能源效率，降低热耗与冷却压力。这类电源解决方案是AI处理单元「顺畅跑满功率」的关键推手，让每一次深度学习训练与推论，都能快速且稳定完成。

MPQ1500-12V125-L48系列1500W DC-DC转换器 ――MPQ1500-12V125-L48是一款高效的1.5kW数控隔离中间总线转换器，可将40-60Vdc（标称值：54V）输入转换为隔离的半稳压12Vdc输出，并具有全面的过流、过热和过压保护功能，采用行业标准四分之一砖结构，并可选配PMBusTM接口。这款DC-DC转换器的峰值效率可达97.2%，支持500Vdc输入／输出隔离，可并联3个以上单元，且可进行远程开关控制，符合RoHS标准。

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• MPQ1500-12V125-L48 系列

4.  智能互连

在AI数据中心中，智能互连（Smart Interconnects）让整个电源系统从「供电」进化为「智能管理」。它的角色包括连接电源模块、传感器与管理平台，实现实时监控与数据回传，协助侦测异常、负载变化，快速反应避免断电或过热，并与能源管理、冷却系统协同，提升整体效率与稳定性。通过智能互连，电力供应变得可视、可控、更智能，为AI运算提供更可靠的支持基础。

电源和信号电缆组件 ―― 莫仕（Molex）提供标准电缆组件提供现成（OTS）解决方案，包括丰富的连接器和各种电缆长度，以促进原型设计和全球生产。Molex电源和信号电缆组件的产品线相当广泛，包括分立线、大功率、包覆成型电缆组件和插头适配器、密封式、传感器电缆组件、带状电缆组件等。Molex的PicoBlade、Micro-Fit、Mini-Fit Jr.和Ultra-Fit电源连接器，可提供优质的外壳特性，可防止错配、减少端子脱落并减轻操作员在组装过程中的疲劳。

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• PowerPlane OCP ORV3 电源架电缆组件

PowerPlane母线组件 ―― 莫仕（Molex）推出的PowerPlane母线组件具有中等尺寸，直角、螺钉安装，母线厚度3.00毫米和3.18毫米，支持每个触点200.0A最大电流与1000V最大电压，具有最大配接次数200次的耐用性，采用铜合金金属材质，镀层配接材质为银，端子接点材质为镀锡，外壳材质为树脂液晶聚合物，采用托盘方式包装，建议的PCB厚度为4.80mm，可在-40℃至+125℃的温度范围工作。

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• PowerPlane 母线

MMC母头转MMC母头光纤跳线 ―― 莫仕（Molex）推出的106292系列是MMC母头转MMC母头光纤跳线，为单模、16芯BIF阻燃光纤电缆组件，是黄色、长度为5.0米的电缆，电缆尺寸为2.50mm，光纤（中心／覆层）为9/125µm，净重1.000/g，符合欧盟RoHS指令、REACH SVHC（高度关注物质）、低卤素，其紧凑的设计符合超小尺寸（VSFF）标准，可提供更高的布线端口密度和低损耗性能，并有助于降低布线复杂性。

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• MMC母头转MMC母头光纤跳线

Mini Cool Edge（MCIO）连接器 ―― 这款由莫仕（Molex）推出的Mini Cool Edge连接器为垂直、16x PCIe Gen5、124电路，采用0.75µm镀金（Au）触点、1.50mm焊钉长度，1.27µm镀镍外壳，带拾取和放置盖，为线对板应用插座，每个触点最大电流为1.1A，最大电压为30V AC (RMS)/DC，数据速率可达32.0 Gbps，工作温度范围为-40℃至+85℃，采用表面贴装端子接口，符合欧盟RoHS指令、REACH SVHC（高度关注物质）、低卤素。

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• 2170823021 — Mini Cool Edge (MCIO) 连接器 

结论

当人工智能快速推进未来，每一个运算指令的背后，都离不开稳定而高效的电力支持。从电源转换到智能互连，从精准供电到智能监控，电源系统不只是基础设施，更是AI数据中心可靠运行的核心动力。稳定的电，就是AI世界持续前进的节奏心跳。未来，我们将以更智能、更节能的电力架构，点亮AI的每一次跃进。