TI发布新一代电源芯片：解决AI数据中心高功率密度与高效能难题

在AI算力需求爆发式增长的背景下，数据中心电源系统正面临前所未有的挑战。全球半导体巨头德州仪器（TI）近日发布两款重磅新品——TPS1685集成式热插拔电子保险丝和LMG3650系列TOLL封装氮化镓（GaN）功率级产品LMG3650R035、LMG3650R025 和 LMG3650R070，直指现代数据中心在高功率密度、高效率与系统可靠性上的核心痛点。这一创新组合不仅为48V电源架构提供了标准化解决方案，更通过高度集成化设计重构了电源管理芯片的性能边界。

48V架构时代的关键：

可堆叠的智能保护方案 随着AI服务器从CPU主导转向GPU/加速器负载，单机柜功率从6kW向12kW甚至更高水平跃升，传统12V母线因铜损过高已难以为继。TI系统经理游声扬在发布会上指出："48V母线已成为降低损耗的必然选择，但动态负载剧增对保护机制提出了更严苛的要求。"

此次发布的TPS1685正是针对这一趋势。这款支持并联堆叠的48V集成式电子保险丝，其创新价值体现在：

空间缩减：相比分立热插拔控制器方案缩减50%尺寸，3.65mΩ超低内阻配合30mm² QFN封装，使5kW评估模块面积大大缩减；
 

动态保护智能：独创"过流消隐计时器"可识别GPU的瞬时峰值负载，避免误触发；集成黑匣子功能记录故障数据，助力系统诊断；

均流精度跃升：通过内置电流传感器与主动RDS调节机制，解决多路并联时的电流失衡难题，这在分立功放方案中需复杂PCB布局才能实现。

"传统方案需要数月调试的均流控制，现在通过芯片级集成即可实现，"游声扬强调。该器件已可支持>6kW系统，为未来AI服务器的功率升级预留空间。游声扬进一步解释，传统电子保险丝在并联运行时面临严峻挑战：由于漏源导通电阻（RDS(ON)）、PCB布线电阻以及比较器阈值之间存在不匹配问题，容易导致电子保险丝之间的电流分配不均，进而引发系统过早跳闸或误跳闸的风险。而TI的创新解决方案：通过互连IMON引脚精准控制系统总电流，将其中一个电子保险丝设为主控制器，实时监测整体电流情况，有效规避因路径电阻不匹配带来的误差。这一方案为设计人员带来显著优势：无需复杂的手动计算与调整，即可轻松实现电子保险丝的扩展，大幅简化高功率系统的设计流程，同时提升系统的可靠性和稳定性。

TOLL封装GaN：在标准化与高性能间找到平衡点

在高压侧功率转换领域，TI的LMG3650系列展现出对行业痛点的深刻洞察。实现高效率 (>98%) 和高功率密度(>100W/in3)。该系列包含25mΩ/35mΩ/70mΩ三种导通电阻型号，这些器件还集成了先进的保护功能，包括过电流保护、短路保护和过温保护。这对于服务器电源等交流/直流应用尤为重要，因为设计人员面临着在更小空间内提供更大功率的挑战。

封装战略：采用工业标准TOLL封装，对于客户来说利用TI TOLL封装的氮化镓可以做更多的选择。

动态可调：独有的压摆率调节功能允许客户根据EMI需求优化设计，避免因GaN超快开关速度导致的辐射干扰；

场景适配：25mΩ型号适用于1.8-2kW PFC整流器，70mΩ版本凭借更低COSS特性，成为LLC谐振拓扑中降低环流损耗的理想选择。

从芯片到系统：TI的能效生态布局

两款新品的协同效应不容忽视——TPS1685保障48V配电安全，LMG3650优化AC/DC前端转换效率，共同构成数据中心电源链路的完整解决方案。TI工业电源设计服务总经理Robert Taylor表示："我们的目标不仅是提供器件，更要通过模拟与嵌入式处理的结合，将数据中心PUE（电能使用效率）推向新高度。"