Скритите герои зад изчислителната мощ на изкуствения интелект: Как произведените в страната високоволтови кондензатори (Φ30×70mm 450V/1400µF, 105℃/3000H) решават три основни предизвикателства в захранванията за сървъри

С експлозивния растеж на изчислителната мощност на изкуствения интелект, центровете за данни изпитват безпрецедентен натиск за обновяване. Като „сърце на захранването“ на AI сървърите, проектирането на AC-DC предни захранвания е изправено пред безпрецедентни предизвикателства: как да се постигне по-висока плътност на мощността, по-дълъг живот и по-голяма надеждност в ограничено пространство? Това е не само технически проблем, но и от решаващо значение за осигуряване на непрекъсната и стабилна изходна мощност на AI.

YMIN Electronics, водещ доставчик на кондензаторни решения за местни производители с дългогодишен опит в областта на високоволтовите кондензатори, пусна на пазара серията IDC3 от високоволтови течни алуминиеви електролитни кондензатори, за да отговори на специфичните нужди на захранванията за AI сървъри, предоставяйки иновативно техническо решение за справяне с проблемните точки в индустрията.

Условия на работа

• Местоположение: Кондензатор за съхранение на енергия/филтър след AC-DC PFC (корекция на фактора на мощността) DC-Link (DC шина) на входа (типично решение)

• Мощност: 4,5 kW–12 kW+; Форм фактор: 1U захранване за сървър за монтаж в шкаф/основно захранване за център за данни

• Честота: С нарастващото приложение на GaN (галиев нитрид)/SiC (силициев карбид), честотата на превключване обикновено е в диапазона от десетки kHz до стотици kHz (в зависимост от проекта; тази статия цитира спецификация като 120 kHz)

• Работа и топлина: Центровете за данни обикновено работят 24/7; захранването има висока вътрешна топлинна плътност, което изисква внимание към намаляването на температурата/експлоатационния живот на кондензатора (типични условия на работа при висока температура)

Три основни предизвикателства: Разкриване на дилемата с високоволтовите кондензатори при проектирането на захранвания за сървъри с изкуствен интелект

При проектирането на AC-DC секции на захранвания за AI сървъри и главни захранвания за центрове за данни, инженерите обикновено се сблъскват с три основни предизвикателства:

① Противоречието между пространство и капацитет: В ограниченото пространство на 1U сървър за монтаж в шкаф, традиционните стандартни кондензатори с рогове често са изправени пред дилемата на ограничения размер. Постигането на достатъчен капацитет за съхранение на енергия в рамките на ограничена височина е ключово предизвикателство, което трябва да бъде преодоляно при проектирането на захранвания с висока плътност на мощността.

② Предизвикателства, свързани с продължителността на живота във високотемпературни среди: Сървърните помещения с изкуствен интелект обикновено са с висока температура, което оказва огромен натиск върху термичното управление на захранването. Производителността на кондензатора 450V/1400μF при предизвикателството на висока температура от 105℃ пряко влияе върху дългосрочната надеждност на системата.

③ Изисквания за производителност при тенденцията на по-висока честота: С широкото разпространение на нови захранващи устройства като GaN/SiC, честотите на превключване на захранването непрекъснато се увеличават, което поставя по-високи изисквания към ESR и пулсационния ток на кондензаторите, за да се избегне рискът от прекъсване на системата.

YMIN IDC3

Предефиниране на границите на производителността на високоволтовите кондензатори с помощта на технологии

За да се справи с гореспоменатите предизвикателства, серията YMIN IDC3 постигна всеобхватни пробиви в три измерения: материали, структура и процес:

1. Революция на плътността: 70% увеличение на капацитета в рамките на Φ30×70mm

Използвайки компактен корпус от кондензатори с форма на рог Φ30×70 мм, се постига висок капацитет от 450V/1400μF в рамките на типичните ограничения за височина на стандартно 1U сървърно захранване. В сравнение с традиционните продукти със същия размер, капацитетът е увеличен с над 70% (в сравнение с типичния диапазон на капацитет на често използваните в индустрията течни кондензатори с форма на рог Φ30×70 мм, 450V), като по този начин ефективно се разрешава противоречието между високата плътност на капацитета и пространството.

2. Пробив в продължителността на живота: Издръжливост, тествана при 105℃

Чрез оптимизирана формула на електролита и структура на анодното фолио, серията IDC3 показва отлична производителност при натоварване при тежки условия от 105℃. Този дизайн позволява на кондензаторите да поддържат дългосрочна стабилност във високотемпературна среда на центрове за данни, като по този начин лесно се справят с предизвикателството в индустрията за кратък живот, дължащ се на високите температури.

3. Адаптивност към високи честоти: Създадена специално за ерата на GaN/SiC

Използвайки дизайн с ниско ESR, той може да издържи на по-висок пулсационен ток при 120kHz. Тази функция позволява на серията IDC3 да се адаптира по-добре към високочестотни комутационни топологии, базирани на GaN (галиев нитрид)/SiC (силициев карбид) (съгласно спецификациите в информационния лист), осигурявайки силна подкрепа за подобряване на ефективността на захранванията с висока плътност на мощност. За разлика от традиционния избор на кондензатори за шина, който се фокусира предимно върху нискочестотните пулсации, захранванията с висока плътност на мощност за GaN/SiC платформи изискват едновременна проверка на ESR и възможностите за високочестотен пулсационен ток съгласно спецификациите в информационния лист.

Забележка: Ключовите параметри в тази статия са отСерия YMIN IDC3информационен лист/протокол от изпитване; освен ако не е посочено друго, ESR/пулсационният ток са описани съгласно спецификациите на информационния лист (напр. 120 kHz) и последната версия на информационния лист е с предимство.

Съвместни иновации: Проверка на надеждността и производителността от 4,5 kW до 12 kW

YMIN поддържа тясно техническо сътрудничество с водещи в индустрията производители на силови полупроводници GaN, като например Navitas (според публична информация). В проекти за захранване на сървъри с изкуствен интелект с мощност от 4,5 kW до 12 kW и дори по-високи нива на мощност, високоволтовите течни алуминиеви електролитни кондензатори от серията IDC3 са демонстрирали изключителна производителност.

Този модел на съвместна разработка не само проверява надеждността на продукта, но и осигурява солидна техническа основа за непрекъснатото развитие на захранванията за AI сървъри. Серията IDC3 на YMIN се превърна в предпочитано решение за няколко проекта за висок клас AI сървъри (според публична информация), с производителност, сравнима с водещи международни марки.

Повече от просто продукти: Как YMIN предоставя решения на системно ниво за AI сървъри

В ерата на експлозивен растеж на изчислителната мощност с изкуствен интелект, надеждността на захранващите системи е от първостепенно значение. YMIN Electronics разбира дълбоко строгите изисквания към дизайна на захранванията за сървъри с изкуствен интелект и предоставя на индустрията цялостно решение, което балансира висока плътност на капацитета, дълъг живот и висока надеждност чрез серията IDC3.

Следва типичен пример за избор на високоволтови течни електролитни кондензатори от серията IDC3 (самоносещи се) в захранвания за AI сървъри, който ви помага бързо да постигнете съответствие със системните изисквания:

Таблица 1: Високоволтови течни кондензатори с щракване от серия IDC3 – Препоръки за избор

Иновациите никога не спират: YMIN продължава да осигурява стабилно захранване за AI инфраструктура

В ерата на изчислителната мощност, стабилното захранване е от основно значение. YMIN Electronics, със своите високоволтови течно-захранващи алуминиеви електролитни кондензатори от серията IDC3 като ядро, непрекъснато осигурява надеждна кондензаторна поддръжка за изчислителна инфраструктура с изкуствен интелект. Ние не само предлагаме продукти, но и решения на системно ниво, базирани на задълбочено технологично разбиране.

Когато проектирате захранвания за сървъри с изкуствен интелект от следващо поколение, YMIN е готова да ви помогне да преодолеете границите на дизайна с технологични иновации и заедно да се качите на вълната от изчислителна мощност.

Раздел с въпроси и отговори

В: Как високоволтовите кондензатори от серията IDC3 на YMIN решават проблемите на захранванията за AI сървъри?

A: Високоволтовите течни алуминиеви електролитни кондензатори с щракване YMIN IDC3 предлагат решения от три измерения:

① Дизайн с висока плътност – Постигане на висок капацитет от 450V/1400μF в рамките на размер Φ30×70mm, увеличаване на капацитета с над 70% в сравнение с продукти със същия размер, разрешавайки конфликта между пространство и капацитет;

② Дълъг живот при висока температура – ​​Оптимизираната структура на електролита и анода поддържа 3000-часов живот при натоварване от 105℃, подобрявайки дългосрочната надеждност на системата;

③ Високочестотна съвместимост – Използва дизайн с ниско ESR, поддържащ високочестотна работа от 120kHz, с максимален пулсационен ток на една клетка от приблизително 4.12A (500V/1700μF, 120kHz; 450V/1400μF приблизително 2.75A, вижте таблицата за избор в края), съвместим с високочестотни топологии GaN/SiC, улесняващ проектирането на захранвания с висока плътност на мощността.

Резюме в края на документа

Приложими сценарии: AC-DC захранване за AI сървъри, AC-DC дизайн на предния край, основна захранваща система за центрове за данни, 1U захранване за сървър с висока плътност за монтаж в шкаф, GaN/SiC-базирано високочестотно импулсно захранване, захранване с висока плътност на мощност (4.5kW-12kW+) за AI изчисления

Основни предимства:

① Размер: Плътност на пространството, Описание: Постига 450V/1400μF в размер Φ30×70mm, с увеличение на капацитета с над 70% в сравнение с подобни размери, адаптивен към ограниченията за височина на сървъра 1U.

② Размер: Живот при висока температура, Описание: Над 3000 часа живот на натоварване при 105℃, подходящ за работа при висока температура в центрове за данни.

③ Размер: Високочестотна производителност, Описание: Дизайн с нисък ESR, може да издържи на по-висок пулсационен ток при висока честота 120KHz, адаптивен към високочестотни топологии GaN/SiC.

④ Размер: Системна проверка, Описание: Сътрудничество с производители като Navitas, подходящо за проекти за захранване на AI сървъри от 4,5 kW до 12 kW+.

Препоръчани модели

Триетапен метод за избор:

Стъпка 1: Изберете номиналното издържащо напрежение въз основа на напрежението на шината и предвидете допустимо отклонение (напр. 450–500V).

Стъпка 2: Изберете спецификацията за експлоатационен живот въз основа на околната температура и топлинния проект (напр. 105℃/3000h) и оценете повишаването на температурата.

Стъпка 3: Съобразете размерите с ограниченията за височина/диаметър на пространството (напр. Φ30×70 мм) и проверете спецификацията за пулсационния ток и ESR.