讲座主题：面向 800V AIDC 应用的直流变压器（DCX）拓扑探索、优化及性能调控
讲座人：曹宇亮，教授，南京航空航天大学；王平，终身教轨助理教授，香港科技大学
讲座摘要：
为满足超大规模AI算力集群的高功率、高密度供电需求，800V高压直流架构正逐步替代传统48V低压供电体系，成为新一代人工智能数据中心（AIDC）的主流技术路线，可显著降低传输线损、提升系统功率密度与运行能效，适配万卡级GPU并行训练场景。然而，电压等级与负载功率的大幅升级，使高压供电系统面临严峻的稳态运行与瞬态扰动难题，进而限制了800V高压架构的规模化落地。在稳态工况下，传统谐振式直流变压器LLC-DCX存在固有技术瓶颈，重载导通损耗高、多模块并联均流效果差，难以适配高压直流供电未来更大电流下长期稳定运行的需求。在瞬态工况下，AI训练负载兼具低频大幅波动与高频小幅扰动的多尺度功率波动特性，在800V高压体系下会被进一步放大，可能引发母线电压震荡、系统保护误触发，严重时导致算力集群宕机。
针对上述问题，本文系统探索适配800V AIDC场景的DCX拓扑优化方案与功率调控技术。首先通过原理分析阐明传统LLC-DCX的性能局限，提出电子嵌入式直流变压器EET-DCX新型拓扑族，通过在变压器内部集成低压开关器件，实现梯形波电流低损耗调制与模块化自主均流，有效突破传统LLC-DCX的稳态损耗与并联均流瓶颈，为800–48 V、800–12 V高压多级供电链路提供全新技术路径。针对AI负载多尺度瞬态波动问题，本研究引入分层功率缓冲器架构，利用多品类电容分层协同配合多层次闭环调节策略，实现不同频段功率扰动的精准缓冲。结合功率流软硬件解耦调控方案，有效抑制宽范围瞬态功率波动，削弱负载扰动向高压母线及电网的传导效应。该拓扑优化与动态调控体系可为高可靠、高效率800V高压AIDC供电系统设计提供重要理论与工程参考。
作者简介：
曹宇亮，长聘教授，博导，国家级青年人才。于2017年获华中科技大学学士学位，2023年获弗吉尼亚理工大学电力电子中心(Virginia Tech, CPES)博士学位，2024年以“天才少年”计划最高档加入华为终端有限公司，2026年加入南京航空航天大学任教授。学术研究方面，以第一作者在IEEE TPEL等国际顶级期刊发表论文8篇，其中1篇获得2023年度IEEE TPEL最佳论文一等奖，1篇获得2022年度IEEE JESTPE最佳论文二等奖；在IEEE ECCE、APEC国际顶尖会议发表论文10篇，连续三年蝉联IEEE APEC最佳报告奖，研发样机获2022年度IEEE ECCE硬件大赛第一名。以第一发明人申请美国发明专利6项、中国发明专利10项。成果落地方面，主导的华为新一代100W超级快充技术已在旗舰手机Mate 80及后续系列中转化落地，功率密度、效率等关键指标较国内外主流方案全面领先，经济效益显著。
王平，香港科技大学电子与计算机工程学系终身教轨助理教授。于2017年获上海交通大学学士学位，2023年获普林斯顿大学博士学位。2023年至2025年入选华为“天才少年计划”（最高档），主导面向AI计算芯片的电源架构研发，相关成果已于2025年实现量产，预计支撑两代以上昇腾AI芯片。2025年加入香港科技大学电子与计算机工程学系，主要从事高频高功率密度电力电子、AI芯片供电、数据中心电源架构、磁集成建模与优化设计等方向研究。曾获IEEE PELS博士论文报告奖、两次IEEE TPEL Prize Paper Award、两次IEEE ECCE最佳学生项目竞赛一等奖、IEEE APEC杰出报告奖等多项国际学术奖励。
