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隨著 Chat GPT，DeepSeek 的火爆全球，AI 應用再次受到大家的廣泛關注，其背后是強大的算力支撐。而多相電源則承擔著核心的能量傳遞，為 AI 芯片的高速運行保駕護航。

今天，我們為大家介紹電源界的“動車組列車”——多相電源。

多相電源由一個多相電源控制器和多個功率半橋構成，為輸出端芯片提供高質量的電能。

它就像是我們今天經常乘坐的動車組列車，每一個功率半橋都是一個“動力車廂”，而多相電源控制器則是火車的“控制系統”，控制著整個列車的方向和速度，同時也保障各個“動力車廂”的協同運行。

圖 1：多相電源示意圖

這樣的電源架構，帶來的好處是什么呢？

首先，可以實現“小牛拉大車”。

多相電源將整個能量需求分攤到每一個功率單元上，通過靈活的功率半橋相數擴展，可以降低系統對每個功率半橋的電流要求。

這對于電源來說，不僅減小了單組功率半橋以及電感的電流應力，同時，還可以適配不同的功率需求。

無論對于電源芯片的生產難度還是電源方案的靈活性，都帶來了很大的幫助。

圖 2：DrMOS 相數擴展（例如：3 相擴展到 5 相）

其次，實現了極大的“舒適性”，這個主要體現在電源的電能質量方面。

我們經常可以看到這么一則宣傳，一枚硬幣可以穩穩地立在高速行駛的動車組車廂內。

相比于傳統火車，動車組不僅分散了動力需求，也分散了系統慣性對運行帶來的擾動，能夠在平穩的前提下，提高加速和制動的響應。

多相電源也是如此，在相同的開關頻率下，多相電源的靜態電壓紋波要遠小于傳統開關電源，并且隨著功率半橋相數的增加，效果也越明顯。

圖 3：多相電源的靜態電壓紋波圖

對于 AI 芯片，往往會有快速的負載變化需求，這會導致電源輸出側產生一個明顯的電壓波動。為了讓 AI 芯片更加高效穩定的運行，需要盡量提高電源的動態響應能力。通過增加多相電源功率半橋數量，可以大大減小輸出電壓的動態波動。

以 MPS 推出的 MP288x 系列控制器為例，目前最大可以同時支持 20 組功率半橋模塊。通過錯相控制，電源表現出極佳的紋波特性（<10mV）和動態響應（<100mV）。

另外，除了“舒適性”，“準時”也是動車組的一大特點，這主要依賴著高效的系統調度。

多相電源憑借著控制器的加持，對于調壓指令的響應也是非常的準確，無論在什么條件下，都可以在規定的時間內，完成對輸出電壓的調整。

圖 4：多相電源對輸出電壓的調整

當然，大家的出行并不只有單一的目的地， “需求的多樣性”也體現在多相電源方案中。

由于 AI 芯片結構復雜，內部一般由多個不同的功能區域構成，不同區域對電源的要求并不相同。

因此，多相電源也需要實現“多軌”輸出，將不同的電源需求，分為不同的電源軌，相互之間可以獨立運行，互不影響。

圖 5：多相電源的“多軌”輸出示意圖

由此可見，多相電源作為電源界的“動車組列車”，憑借其卓越的性能，靈活的設計，將在未來 AI 道路上飛速馳騁。

當然，好的方案離不開合理的合計。我們如何設計一款高性能的多相電源方案也是實際應用中至關重要的一環。

歡迎大家關注 MPS 電源小課堂，我們將在下一期，為大家講解——多相電源方案選型的方法和技巧。