隨著高效能運算(HPC)、電動車(EV)、半導體測試與工業自動化等領域對電力供應的效率與密度提出更高要求,傳統的 12V 電源供應架構逐漸無法滿足現代系統的發展需求。Vicor 成功開發新一代穩壓 DCM DC-DC 轉換器系列(DCM3717 與 DCM3735),正是為了回應這一市場趨勢而設計,將 48V 電源高效轉換為 12V,提供 750W 至 2kW 的功率範圍,功率密度高達 5kW/in3,成為推動產業轉向 48V 電源網路(PDN)的關鍵解決方案。
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Vicor工業事業部的應用工程總監Tom Curatolo(右二)與經營團隊 |
為什麼市場需要48V解決方案
相比 12V 架構,48V 電源系統能大幅降低傳輸電流,減少導線損耗與發熱問題,因此在總體效率與體積重量控制方面具備明顯優勢。這樣的特性使 48V 成為高功率密度應用的首選架構,特別是在 AI 資料中心伺服器、電動車電氣平台、工業自動化設備等對效能與熱管理要求極高的環境中。
然而,多數現有應用仍以 12V 為主體架構,例如傳統伺服器、測試平台與電池充放電系統。因此,如何在不中斷現有系統的基礎上,順利轉型至 48V PDN 成為設計者面臨的最大挑戰。
Vicor 的 DCM 模組透過橋接 48V 與 12V,解決了這一痛點。設計人員可在保持現有 12V 負載架構的情況下,採用 48V 作為系統供電主幹,不僅提升系統效率,也為未來升級與擴展鋪路。
DCM3717 與 DCM3735 採用 Vicor 開發的 SM ChiP 表面貼裝封裝,厚度僅 5.2mm,為空間受限的電路板設計提供極大彈性。尤其是在伺服器刀鋒機、車載電腦模組、工業測試治具等空間寶貴的應用中,不僅節省 PCB 空間,還能簡化熱管理系統,進一步提升系統整體功率密度。此外,模組支援並聯擴充,設計人員可依應用需求靈活提升輸出功率,從 750W 延伸至 2kW 或更高,提供高度彈性與可擴充性。
解決半導體自動化測試系統(ATE)與電池(BFT)系統的升級困境
在半導體測試領域,ATE 設備原本多採用 12V PDN。隨著測試裝置功耗增加,傳統 12V 架構難以承受高電流帶來的熱損耗與空間壓力。DCM 系列轉換器提供簡單高效的升級路徑,使既有設備可透過 48V 中繼電源架構,延伸現有設備壽命,同時獲得更高效率與功率密度。
電池測試是一個快速成長的應用領域,尤其在電動車、儲能系統與高密度鋰電池的需求推動下日益重要。電池化成與測試階段需要穩定且具效率的電源支援,以確保測試準確性與製程良率。對電池製造業者來說,BFT 系統的穩定性與電源品質關乎產品良率與安全性。由於部分系統已針對 12V 架構深度優化,難以一蹴而就全面切換至 48V。 DCM 解決方案讓工程師無需完全淘汰舊系統,即可逐步導入 48V,兼顧投資保護與效能提升。
解決高效能運算與人工智慧伺服器的電源瓶頸
資料中心對 AI 模型訓練與推論的需求日益增加,伺服器內部需同時供應 CPU、GPU、記憶體等元件大量功率。採用傳統 12V 供電路徑已無法有效滿足集中供電、高頻切換與低損耗的設計要求。DCM 模組讓設計人員可將高壓母線(例如 400V 或 800V)透過 Vicor 的 BCM 固定比率轉換器先轉為 48V,再由 DCM 精準轉換為穩壓 12V,建構多階段高效率供電架構,大幅降低供電損耗並簡化系統佈局。
工業自動化與車載電子系統的模組化升級
工業機械人與智慧製造設備正在朝向模組化、分散式設計演進,要求電源模組具有更小體積、更高功率密度及更低熱耗。 DCM 模組正好符合這類設計需求,協助工業自動化系統轉向更高效率的供電策略。
在汽車電子方面,隨著車載處理單元、感測器與 ADAS 系統功耗持續上升,未來主流 EV 平台將全面導入 48V 電源系統。Vicor 的模組可作為從 48V 電池轉換至各類 12V 子系統的中介節點,提升整體供電穩定性與能效表現。