【網通電源】HVDC 應用與電源設計趨勢
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HVDC（High Voltage Direct Current）顧名思義，是指高電壓的直流電源。相比於常見的 12V、19V、48V 和 54V 等傳統電壓，HVDC 的電壓範圍更高，通常超過 110V，甚至在長距離傳輸中達到數十萬伏特。近年來，HVDC 為何重新崛起並逐步取代許多傳統的 AC 供電系統？HVDC 又具備哪些顯著優勢？

早在 1880 年代電力產業興起之初，曾爆發一場影響往後百年科技發展的「電流大戰」。由愛迪生主導的直流供電系統，與歐洲和西屋陣營推動的交流供電系統展開激烈競爭。最終，交流供電系統取得勝利，成為主流。然而，直流供電的優點並未因此被遺忘。

我們日常使用的電器，如電燈、電腦、手機、馬達等，絕大多數都依賴直流電。直流電的架構簡單，且在長距離傳輸時的能量耗損比交流電更低，每 1000 公里僅約 3%。然而，直流電有一項重大缺點：無法隨意改變電壓。在交流供電系統中，只需根據法拉第電磁感應定律設計使用變壓器，即可輕鬆調整電壓升降。而在百年前的技術條件下，若要大幅調整直流電的電壓，唯一方法是將電力供應至馬達，再經由重新發電來實現。

過去一百年間，電力電子技術突飛猛進，半導體等主動元件的發展，使直流電壓的轉換不再像以往那樣困難。隨著節能意識的抬頭、太陽能發電的普及、長距離直流輸電技術的成熟、分散式電網概念的成形，以及電能儲存技術的突破，直流供電系統的優勢再次受到重視，並被廣泛應用於資料中心和辦公大樓的直流照明系統等領域。

資料中心採用 HVDC 供電系統具備降低成本、節能與提升可靠度的多重優勢。由於太陽能發電、長距離直流輸電系統和電池儲能設備均以直流方式運作，直接連接 HVDC 系統可減少不必要的 AC-DC 和 DC-AC 轉換節點。不僅免除轉換節點的建置成本，還能降低轉換過程中的能量損耗。同時，簡化的系統架構也減少了故障率，有效提升了整體系統的可靠性。

電源供應器應用於 HVDC 供電系統時，與傳統 AC 供電系統相比，在設計上有明顯差異。由於輸入電壓、過電壓等級和暫態電壓的特性不同，對絕緣距離的要求也隨之改變。此外，安規關鍵元件的選擇必須使用符合直流電壓認證的零件。在測試方法方面，根據 IEC 62368-1 標準，對 DC Mains 的測試電壓需選擇 +20% 和 -15% 的範圍。這些因素都必須在開發初期提前規劃和應對，以確保系統的安全性和可靠性。

亞源科技在網通電源領域深耕多年，開發出多款兼容 HVDC 與 AC 輸入的一機兩用電源產品，並已通過完整認證。我們在 HVDC 場域的電源應用與設計方面擁有豐富的經驗與專業，配備一支完整且堅實的團隊。面對新技術、設計需求及法規變化，亞源科技從設計、驗證、認證到生產，持續創新與成長，成為最值得客戶信賴的合作夥伴。