随着高效能运算(HPC)、电动车(EV)、半导体测试与工业自动化等领域对电力供应的效率与密度提出更高要求,传统的 12V 电源供应架构逐渐无法满足现代系统的发展需求。Vicor 成功开发新一代稳压 DCM DC-DC 转换器系列(DCM3717 与 DCM3735),正是为了回应这一市场趋势而设计,将 48V 电源高效转换为 12V,提供 750W 至 2kW 的功率范围,功率密度高达 5kW/in3,成为推动产业转向 48V 电源网路(PDN)的关键解决方案。
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Vicor工业事业部的应用工程总监Tom Curatolo(右二)与经营团队 |
为什麽市场需要这样的解决方案?
相比 12V 架构,48V 电源系统能大幅降低传输电流,减少导线损耗与发热问题,因此在总体效率与体积重量控制方面具备明显优势。这样的特性使 48V 成为高功率密度应用的首选架构,特别是在 AI 资料中心伺服器、电动车电气平台、工业自动化设备等对效能与热管理要求极高的环境中。
然而,多数现有应用仍以 12V 为主体架构,例如传统伺服器、测试平台与电池充放电系统。因此,如何在不中断现有系统的基础上,顺利转型至 48V PDN 成为设计者面临的最大挑战。
Vicor 的 DCM 模组透过桥接 48V 与 12V,解决了这一痛点。设计人员可在保持现有 12V 负载架构的情况下,采用 48V 作为系统供电主干,不仅提升系统效率,也为未来升级与扩展铺路。
DCM3717 与 DCM3735 采用 Vicor 开发的 SM ChiP 表面贴装封装,厚度仅 5.2mm,为空间受限的电路板设计提供极大弹性。尤其是在伺服器刀锋机、车载电脑模组、工业测试治具等空间宝贵的应用中,不仅节省 PCB 空间,还能简化热管理系统,进一步提升系统整体功率密度。此外,模组支援并联扩充,设计人员可依应用需求灵活提升输出功率,从 750W 延伸至 2kW 或更高,提供高度弹性与可扩充性。
解决半导体自动化测试系统(ATE)与电池(BFT)系统的升级困境
在半导体测试领域,ATE 设备原本多采用 12V PDN。随着测试装置功耗增加,传统 12V 架构难以承受高电流带来的热损耗与空间压力。DCM 系列转换器提供简单高效的升级路径,使既有设备可透过 48V 中继电源架构,延伸现有设备寿命,同时获得更高效率与功率密度。
电池测试是一个快速成长的应用领域,尤其在电动车、储能系统与高密度锂电池的需求推动下日益重要。电池化成与测试阶段需要稳定且具效率的电源支援,以确保测试准确性与制程良率。对电池制造业者来说,BFT 系统的稳定性与电源品质关??产品良率与安全性。由於部分系统已针对 12V 架构深度优化,难以一蹴而就全面切换至 48V。 DCM 解决方案让工程师无需完全淘汰旧系统,即可逐步导入 48V,兼顾投资保护与效能提升。
高效能运算与人工智慧伺服器的电源瓶颈
资料中心对 AI 模型训练与推论的需求日益增加,伺服器内部需同时供应 CPU、GPU、记忆体等元件大量功率。采用传统 12V 供电路径已无法有效满足集中供电、高频切换与低损耗的设计要求。DCM 模组让设计人员可将高压母线(例如 400V 或 800V)透过 Vicor 的 BCM 固定比率转换器先转为 48V,再由 DCM 精准转换为稳压 12V,建构多阶段高效率供电架构,大幅降低供电损耗并简化系统布局。
工业自动化与车载电子系统的模组化升级
工业机械人与智慧制造设备正在朝向模组化、分散式设计演进,要求电源模组具有更小体积、更高功率密度及更低热耗。 DCM 模组正好符合这类设计需求,协助工业自动化系统转向更高效率的供电策略。
在汽车电子方面,随着车载处理单元、感测器与 ADAS 系统功耗持续上升,未来主流 EV 平台将全面导入 48V 电源系统。Vicor 的模组可作为从 48V 电池转换至各类 12V 子系统的中介节点,提升整体供电稳定性与能效表现。