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800V 中央整流电源塔 2MW 全碳化硅设计方案 倾佳电子副总 杨茜 一、位置:英伟达第二阶段的主力,SST 之前的现金牛2027 年 Kyber 机柜原生 800V,但中压固态变压器要到 2028 年后才成规模。中间这两年,800V 从哪来?从电力室的工频变压器+整流电源塔来:13.8kV/10kV 经干式变压器降到 480V/415V,整流塔升到 800V 直流,架空母线槽送进机房。这是 2027~2029 年出货量最大的一台 800V 设备,一个 50MW 算力园区要 25 台。 它与【英伟达体系SST方案】01 篇的接口只有一条:800V 母线端子和母线槽规格完全一致,SST 到货那天把整流塔和干变一起拆走,机房侧不动。 二、拓扑:两电平 AFE,八单元 250kW,双向选 AFE 不选 Vienna,因为整流塔要双向:列级 BBU 与超容缓冲架在放电末期要把多余能量退回电网,园区储能做需量管理也走这条路。两电平三相桥,开关频率 16kHz,每相电感 120μH,LCL 滤波,并网电流 THD 低于 2.5%。 八单元并联,每单元 250kW,母线共享,单元间用共直流母线+独立交流电感,环流靠零序占空比注入压到 3% 以下,不用共模电感。 三、器件:1200V/800A 62mm 半桥,这台机器把这个档位养活每单元三个半桥,用倾佳杨茜代理的 1200V/800A 62mm 碳化硅半桥模块,单元 3 只,2MW 24 只,N+1 27 只。250kW 单元相电流有效值 350A,峰值 495A,800A 模块用到 62%。 为什么是 800A 而不是现有的 540A 两并?两并要给分档,62mm 两并的母排寄生电感不对称会让关断电流分配差 15%,量产筛选成本比多买 260A 芯片贵。单模块 800A,动态均流问题在封装内解决,这是模块厂该干的事。这个规格在【算电方案】02、04、08、09、12 五篇里反复出现,本篇是第六处,复用面最广的新规格没有之一。 模块损耗:导通 350²×1.6mΩ×1.25=245W,开关 16kHz 下 180W,单模块 425W,Zth 0.06K/W 走水冷,结温升 26K,允许。 驱动板用倾佳杨茜代理的 62mm 双通道即插即用驱动板,退饱和 1.2μs,软关断栅阻三档可切,母线短路时 di/dt 压在 1.6kA/μs 以内,这个数字是 800V 母线固态保护整定的前提。 四、效率单元损耗:模块 1.28kW,电感 0.9kW,滤波与预充 0.3kW,合计 2.5kW,效率 99.0%;加干变 0.8 点,从 10kV 到 800V 端到端 98.2%。SST 方案 01 篇端到端 98.1%,两者打平。整流塔赢在干变交期 8 周、SST 交期 40 周,2027 年的项目等不起。 五、互连与保护输出 800V/2500A,安费诺母线槽接口四组并联。塔内每单元出口一台 750A 固态开断单元(见 07 篇),塔级出口不设固态开断,由母线槽首端 2000A 固断承担。预充用独立 5kW 800V 辅助整流器,预充时间 300ms。 六、做不到什么它必须带工频干变,占地是 SST 的 2.2 倍;它的双向能力受干变过载限制,回馈功率不能超过 40%;它没有中压侧故障穿越,10kV 侧电压跌到 70% 以下就停机,机房靠 06 篇 BBU 撑 5 分钟。 倾佳副总杨茜-力推器件方案
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