[中国芯声] 13.8kV/5MW 算力中心SST固态变压器（OCP LVDC 规范 SKU A）全碳化硅设计方案

这一档不再由国内 10kV 配电习惯定义，而是由 OCP《LVDC 固态变压器规范 v0.3》（英伟达/谷歌/微软，2026-07）定义：SKU A 13.8kV±10%/5MW，输出 800V 直流，满载 PF>0.99、20% 以下负载 PF>0.95，中压侧短路承受 18~40kA 且低电阻或直接接地，效率目标 99%。英伟达自己的路线图把 SST 放在第三阶段（新建园区直流电源块），但国内做 AIDC 电源的厂家 2027 年投标时看到的规格书就是这一份。

判断句只有一条：推倒重来的是设计点，不是供应链。器件还是 BMF540R12KHA3 与 BMF240R12E2G3 两颗，驱动还是 BTD5452R 平台，变的是级联数、单元功率、隔离级工作方式和接地响应。

13.8kV＋10% 相电压峰值 12.4kV。单元母线 850V，每相 23＋1 单元，三相 72 单元，单元功率 5MW/69 ＝ 72kW，线电流 209A（−10% 时 232A）。23 单元 × 850V × 0.9 ＝ 17.6kV，余量比 10kV 机型大，原因是单元功率被 MFT 天花板压住：每相少到 20 单元，单元功率就顶到 83kW，MFT 在 20kHz 下做不住。

隔离级从 DAB 改为 DCX：固定 50% 占空比、近等匝比 17:16、零移相，只做隔离与定比变换，调压责任全部上移到 CHB 级。这是 99% 效率目标倒逼出来的：DAB 靠移相角调压，额定点无功环流吃掉 0.5~0.8 个点，DCX 把这一段还回来。代价是 DCX 隔不断单相 100Hz 二次脉动，三相脉动只能在 800V 母线上对冲，单元电容纹波要从 5% 压到 2%。

CHB 级——62mm BMF540R12KHA3 ×2/单元：232A 线电流把 E2B 240A 平台在 CHB 级淘汰，H 桥两只 62mm 半桥，2kHz 开关，每开关 rms 164A，导通约 95W，开关约 40W，模块约 270W。等效 2N·fs ＝ 92kHz。

DCX 级——E2B BMF240R12E2G3 ×4/单元：原边 850V/72kW 平均 85A，全桥 2 只；副边 800V 2 只。20kHz，零电压开通，励磁电流 I_m ≥ 2·Q_oss/t_dead，Q_oss 按 800nC（实测待补）、死区 200ns 得 8A，占原边电流 9%，励磁电感上限约 1.06mH。

整机 144 只 62mm ＋ 288 只 E2B ＝ 432 只。驱动：62mm 用 2CP0215T12A0，E2B 用 BTD5452R ＋ BTP1521x 压接板；DCX 下没有移相环补偿偏磁，四路延时离散 ≤20ns 从"建议"升级为"否决项"。单管：辅助电源、预充与 800V 侧 SSCB 用 B3M013C120Z / B3M020120ZN，800V 母线分断 BMCS0D90MR12MG5。

单元电容：72kW 单相脉动 ΔE ＝ 115J，2% 纹波（17V）：C ＝ 115/(850×17) ＝ 7.9mF，取 7.6mF/1000V 薄膜（DAB 方案 5% 纹波只需 3.0mF）。这是 DCX 化多付的第一笔钱。

效率硅预算三档：六模块单元（本方案）整机 98.2~98.3%；八模块（CHB 位置并联 62mm）98.4%，576 只；十模块（CHB 降 1kHz、DCX 原边并联、MFT 降 12kHz）98.8~99.0%，720 只。99% 不是选型问题，是用硅堆出来的，报价按三档分开写。

网侧：规范的 18~40kA 在输入侧，SST 的 1.2~1.5 倍限幅在输出侧，两套语言。输入级 3.2mH/相电抗器、13.8kV 避雷器、快速分断成为合规必选；直接接地把单相接地响应变成必答题——单元 H 桥封锁后体二极管不控整流通路与接地回路构成，C-12 的 50pF Cps 预算在直接接地下失效，共模主战场回到 MFT 屏蔽与电抗器。

轻载：20% 以下 PF>0.95 使单元轮换休眠成为必选功能，休眠单元旁路后相电压由 22 单元承担，升幅 4.5%。

算力负荷 ΔTj 20~30K、10⁴ 次/天量级的高频小幅循环，与新能源的 60~80K、10⁵~10⁶ 次总量剖面相反，Coffin-Manson 寿命差 172 倍不能互换。功率循环数据要按算力剖面单独出具，轮换休眠态的冷热循环单列。

• 98.2% 是六模块单元的诚实数字，99% 要 720 只模块，两者不是同一台机。
• BMF540R12KHA3 在 850V/209A 的 Eon+Eoff 为外推值，Qoss 800nC 为示例值，两项待实测。
• C-17 的 DAB 侧代码在这一档作废，CHB 侧代码沿用。
• 2300V 模块国内未补齐前，13.8kV 只有 1200V 两电平与 1400V 三电平两条路。
  

倾佳杨茜，死磕固变SST