1. 背景与需求：高效电源在服务器和数据中心的作用
随着信息技术的飞速发展，数据中心和服务器的能效问题愈发重要。服务器作为支撑现代企业计算、数据存储和网络通信的核心，通常面临着持续高负载的电力需求。从进行复杂运算到进行高频数据传输，服务器的电力消耗几乎是全天候的。因此，如何提高电源单元（PSU）的效率，减少能源浪费，成为降低运营成本和提高系统稳定性的关键。
在这方面，80 PLUS®认证程序已经成为衡量电源效率的行业标准之一。它要求电源在20%、50%和100%负载下的效率不低于80%，最高认证为Titanium级，代表着市场上最先进的电源效率水平。获得80 PLUS认证的电源不仅能帮助数据中心显著降低能源费用，还能减少环境污染，支持绿色数据中心的建设。因此，这种高效电源系统在现代服务器和数据中心的应用中具有不可替代的地位。
2. 设计目标与挑战
本参考设计的目标是开发一款针对商用服务器的1000W AC/DC电源供应器，其不仅需要满足高效能的要求，还要在小体积（160 mm × 66 mm × 38 mm）中实现。电源设计的复杂性体现在多个方面，首先是要保证宽输入电压范围（100V到265V AC）的适应性，其次是要确保输出稳定、精确的DC电压，最后是要实现高效的能量转化，减少损耗，并确保长期运行的可靠性。
本设计采用了分阶段的电源转换结构，主要由以下几个阶段构成：
PFC阶段：采用连续导通模式（CCM）的Totem Pole PFC。
LLC阶段：采用隔离式半桥LLC谐振变换器。
偏置电源阶段：使用基于主侧调节的反激式变换器（PSR Flyback）为控制部分提供偏置电源。
3. 设计结构与工作原理
3.1 PFC阶段：CCM Totem Pole功率因数校正
**PFC（功率因数校正）**是电源设计中的一个核心部分。它的作用是使输入电流与输入电压保持一致的相位，减少无功功率，提高电源的效率。电源的功率因数越接近1，表明其效率越高，能源的利用就越充分。
在本设计中，采用了Totem Pole PFC结构，工作在**连续导通模式（CCM）**下。CCM模式的优势在于，它能在更广泛的负载范围内提供较为稳定的电流，降低电流波动带来的损耗，同时减少谐波失真，使得电源能够达到高效且低噪声的工作状态。
具体来说，Totem Pole PFC通过将一个N型和P型MOSFET与二极管结合使用，在AC电源的输入端进行功率因数的校正。由于其拓扑结构简单且效率高，Totem Pole PFC已成为高效电源设计的首选。此阶段将AC输入电压（100V-265V RMS）整流并转换为380V DC母线电压，为后续的DC-DC转换提供稳定的电压源。
通过采用GaN（氮化镓）等高效器件，PFC阶段的开关损耗和反向恢复损耗得到了显著降低，进一步提升了整个电源的效率。
