Avance no deseño de fontes de alimentación para servidores de IA de 1U: como lograr a miniaturización sen fallos?

 

Coa crecente demanda de potencia informática da IA, o deseño de fontes de alimentación para servidores enfróntase a desafíos sen precedentes. Nos deseños de fontes de alimentación para servidores 1U, conseguir unha alta densidade de potencia, unha alta estabilidade de carga e a miniaturización nun espazo limitado converteuse nun problema urxente para os enxeñeiros.

Deseño de fonte de alimentación de 1U: os condensadores convértense no principal factor limitante da miniaturización

Nas solucións de fontes de alimentación de alta densidade de potencia para servidores de IA de 1U, os condensadores adoitan ser dos compoñentes máis difíciles de comprimir. Mesmo coa mellora continua na frecuencia de conmutación e a eficiencia dos novos dispositivos de alimentación como o GaN, o tamaño e o espazo de disipación de calor dos servidores non seguiron o ritmo.

Neste deseño, os condensadores non son simplemente compoñentes de soporte, senón un factor clave que determina directamente o éxito da solución de fonte de alimentación.

1. Desafíos da miniaturización de condensadores

En proxectos prácticos de subministración de enerxía para servidores de IA, os enxeñeiros adoitan enfrontarse aos seguintes desafíos:

• Maior densidade de potencia

• Redución do tamaño do módulo de alimentación de máis do 50 %

• Funcionamento estable a altas temperaturas a longo prazo, funcionando nun ambiente de 105 ℃

• Alta capacidade de resistencia á corrente de ondulación, funcionamento a longo prazo con cargas elevadas

• Decaemento de capacitancia controlable, mantendo a estabilidade do sistema

Con estes requisitos, a redución do tamaño dos condensadores afecta directamente a todo o deseño do sistema. Os volumes máis pequenos dos condensadores significan que as capacidades de capacitancia e de resistencia á corrente de ondulación poden non cumprir simultaneamente os requisitos, o que supón un desafío de deseño significativo.

2. Vantaxes das fontes de alimentación de GaN e maiores requisitos de condensadores

Coa introdución da tecnoloxía de GaN (nitruro de galio), as frecuencias de conmutación, a eficiencia e o tamaño da fonte de alimentación melloraron, pero isto tamén supuxo maiores esixencias no rendemento dos condensadores.

Para as fontes de alimentación de GaN, os condensadores non só precisan unha maior densidade de capacitancia, senón que tamén deben soportar unha maior corrente de ondulación e ter unha vida útil máis longa para garantir a estabilidade do sistema.

Condensadores da serie YMIN IDC3

Resolvendo os principais desafíos das solucións de subministración de enerxía de alta densidade de potencia

Para abordar estes desafíos, YMIN Electronics lanzou a serie IDC3 de condensadores electrolíticos de aluminio líquido, deseñados especificamente para fontes de alimentación de servidores de IA de GaN. As principais vantaxes destes condensadores son a alta densidade de capacitancia e a alta capacidade de carga de corrente de ondulación, o que permite un funcionamento estable en ambientes agresivos de alta temperatura e alta carga, converténdoos nun "compoñente clave" nos deseños de fontes de alimentación de alta densidade de potencia.

Información do produto

Serie: IDC3

Especificacións: 450 V / 1400 μF

Dimensións: 30 × 70 mm

Estrutura: Condensador electrolítico de aluminio líquido en forma de corno

1. A «capacidade subxacente» da miniaturización dos condensadores: aumento do 70 % na densidade de capacitancia

A maior densidade de capacitancia dos condensadores da serie IDC3 permítenos proporcionar unha maior capacitancia e capacidade de carga de corrente de ondulación sen aumentar o tamaño. En comparación con produtos xaponeses similares, a serie IDC3 ofrece un aumento do 70,7 % na densidade de capacitancia, de 13,64 μF/cm³ a ​​23,29 μF/cm³. Isto permite unha redución do 55 % no tamaño do módulo de potencia sen comprometer a estabilidade do rendemento.

2. Estabilidade baixo funcionamento a longo prazo con carga elevada: corrente de ondulación e vida útil a altas temperaturas

En ambientes de alta carga e alta temperatura, a estabilidade dos condensadores é crucial. Os condensadores da serie IDC3 poden soportar unha corrente de ondulación elevada (19 A), o que reduce eficazmente o número de condensadores en paralelo, optimiza a disposición da fonte de alimentación e mitiga o risco de acumulación de calor localizada.

Ademais, a unha temperatura de funcionamento de 105 °C, o IDC3 ten unha vida útil superior ás 3000 horas, cunha degradación da capacitancia controlada dentro do 8 %, o que garante un rendemento estable da fonte de alimentación durante o funcionamento a longo prazo.

3. Vantaxes a nivel de sistema: máis que a simple optimización de condensadores

Na solución de fonte de alimentación para servidores de IA GaN de Navitas, a introdución dos condensadores da serie IDC3 achega varias melloras: un aumento do 1 % ao 2 % na eficiencia enerxética, unha redución de aproximadamente 10 °C no aumento da temperatura do sistema e unha redución significativa no tamaño do módulo de alimentación.

Estas optimizacións conducen en última instancia á estabilidade e á fiabilidade a longo prazo de todo o sistema de servidor, o que demostra plenamente o papel fundamental dos condensadores no deseño de fontes de alimentación de alta densidade de potencia.

Conclusión: O papel crucial dos condensadores no deseño de fontes de alimentación de servidores de IA de 1U

No deseño de fontes de alimentación para servidores de IA de 1U, que implican tanto unha alta densidade de potencia como unha alta carga, os condensadores non son simplemente compoñentes, senón un elemento crítico que determina o funcionamento estable a longo prazo da fonte de alimentación.

Os condensadores da serie YMIN IDC3, coa súa densidade de capacitancia superior, capacidade de carga de corrente de ondulación e estabilidade a altas temperaturas, convertéronse nun contribuínte importante ao deseño de fontes de alimentación para servidores de IA.


Data de publicación: 13 de xaneiro de 2026