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通过电力和计算的融合释放数据中心的增长
CPU 和 GPU 的电源要求 现代数据中心 最近，尤其是在运行新的密集型 AI 应用程序时，功耗急剧增加。例如，最新的 GPU（如 Nvidia GB200）预计在 1000A+ 峰值电流下，设备功耗超过 2kW。同时，随着进程的加速和减速，IC 所消耗的电流在空闲和满功率之间快速波动。
多相降压转换器是高功率的实用解决方案
降压稳压器通常由 12V 供电，用于为 IC 生成电源轨，目前约为 0.6V。在功率水平上，交错多相技术必不可少。它们将稳压器耗散分配到多个功率级，这具有消除输出纹波电流的有益副作用。
这反过来又降低了给定电容器尺寸的输出纹波电压，并降低了电容器 ESR 中的耗散。为了进一步提高效率，多相降压器中的电感器可以耦合在一起作为一个磁性结构。这有效地在电感器、开关和 PCB 走线内引入了纹波电流消除，从而降低了耗散并可能减小了组件尺寸。
然而，也存在一些权衡：抵消程度取决于占空比。此外，尽管纹波电流具有较低的 RMS 值，但它在频率 N x F 处具有较高的分量，其中 F 是相位开关频率，N 是相位数。这会增加磁芯和潜在的电容器损耗。在实践中，多相耦合电感器方法通常用于降低开关频率以获得可接受的纹波电流，从而降低开关动态损耗。或者，可以保持较高的频率，但可以降低电感器值以获得可接受的纹波电流，从而在相同的磁芯尺寸下实现更快的负载瞬态响应和更高的电感器饱和电流。例如，使用四个耦合相，磁体尺寸可以减小约 4 倍，并且电感器电流在负载瞬态下的转换率可以提高约 6 倍，相应地电压偏移也更低。但是，随着交错相的数量增加，单个磁结构变得复杂得不切实际。因此，耦合有时会被分成更小的阶段组，从而导致整体优势较小。
下一个创新——TLVR
进一步改善瞬态负载性能的另一种最新方法是跨电感电压调节器（TLVR）。
在 TLVR 中，使用分立电感器，每个电感器通常具有 1:1 次级绕组。所有这些绕组都串联连接，其两端通过电感器 Lc 接地，电感器 Lc 包括一个分立元件和变压器所有漏电感的总和。变压器用作电压转换器，因此次级电流由负载（补偿电感器 Lc）和占空比决定。在特定占空比下，反射电压会抵消，特别是当 N 相转换器的 D=1/N 时。当发生负载瞬变并且输出开始下降时，反馈控制会增加此时导通相的脉冲持续时间（占空比）。由于变压器的作用，相关的变压器次级会经历更长的电压脉冲 T，从而根据 I=ET/Lc 增加次级峰值电流。
但是，该电流流过变压器的所有次级线圈，并反映出每个初级线圈中相同的电流增加。初级线圈是并联的，因此馈送到输出的电流是耦合值乘以相数，从而有效地将来自导通相的增加电流放大 N。这种效果在给定时间内提供了更大的电流供应，即更高的 di/dt，从而可以更快地对瞬态负载做出反应，同时减少电压过冲和下冲。
