Os heroes ocultos tras a potencia informática da IA: como os condensadores de alta tensión producidos no país (Φ30×70 mm, 450 V/1400 µF, 105 ℃/3000 H) resolven tres grandes desafíos nas fontes de alimentación dos servidores

Co crecemento explosivo da potencia informática da IA, os centros de datos están a experimentar unha presión de actualización sen precedentes. Como "corazón de potencia" dos servidores de IA, o deseño da fonte de alimentación frontal de CA e CC enfróntase a desafíos sen precedentes: como conseguir unha maior densidade de potencia, unha vida útil máis longa e unha maior fiabilidade nun espazo limitado? Este non é só un problema técnico, senón tamén crucial para garantir a saída continua e estable da potencia informática da IA.

YMIN Electronics, un provedor líder de solucións de condensadores domésticos con anos de experiencia no campo dos condensadores de alta tensión, lanzou a serie IDC3 de condensadores electrolíticos de aluminio de encaixe líquido de alta tensión para abordar as necesidades específicas das fontes de alimentación dos servidores de IA, proporcionando unha solución técnica innovadora para resolver os puntos débiles da industria.

Condicións de funcionamento

• Localización: Condensador de almacenamento/filtro de enerxía despois da corrección do factor de potencia (PFC) da entrada CA-CC, enlace CC (bus CC) (solución típica)

• Potencia: 4,5 kW–12 kW+; Factor de forma: fonte de alimentación para servidor/fonte de alimentación principal para centro de datos de montaxe en rack de 1U

• Frecuencia: Coa crecente aplicación de GaN (nitruro de galio)/SiC (carburo de silicio), a frecuencia de conmutación adoita estar no rango de decenas de kHz a centos de kHz (dependendo do proxecto; este artigo cita unha especificación como 120 kHz)

• Funcionamento e calor: os centros de datos adoitan funcionar as 24 horas do día, os 7 días da semana; a fonte de alimentación ten unha alta densidade de calor interna, o que require atención á temperatura da carcasa do condensador/redución da súa vida útil (condicións típicas de funcionamento a alta temperatura)

Tres grandes desafíos: desvelando o dilema dos condensadores de alta tensión no deseño de fontes de alimentación de servidores de IA

No deseño das seccións de CA e CC das fontes de alimentación dos servidores de IA e das fontes de alimentación principais dos centros de datos, os enxeñeiros xeralmente enfróntanse a tres desafíos principais:

① A contradición entre espazo e capacidade: no espazo reducido dun servidor de montaxe en rack de 1U, os condensadores de corno de tamaño estándar tradicionais adoitan enfrontarse ao dilema do tamaño limitado. Conseguir unha capacidade de almacenamento de enerxía suficiente dentro dunha altura limitada é un desafío crucial que debe superarse ao deseñar fontes de alimentación de alta densidade de potencia.

② Desafíos de vida útil en contornas de altas temperaturas: as contornas das salas de servidores de IA adoitan ser contornas de altas temperaturas, o que exerce unha presión inmensa sobre a xestión térmica da fonte de alimentación. O rendemento do condensador de 450 V/1400 μF baixo o desafío de vida útil de alta temperatura de 105 ℃ afecta directamente á fiabilidade a longo prazo do sistema.

③ Requisitos de rendemento baixo a tendencia a unha maior frecuencia: coa adopción xeneralizada de novos dispositivos de alimentación como GaN/SiC, as frecuencias de conmutación da fonte de alimentación aumentan continuamente, o que supón unha maior demanda das capacidades de ESR e corrente de ondulación dos condensadores para evitar o risco de inactividade do sistema.

YMIN IDC3

Redefinindo os límites de rendemento dos condensadores de alta tensión coa tecnoloxía

Para abordar os desafíos mencionados anteriormente, a serie YMIN IDC3 logrou avances exhaustivos en tres dimensións: materiais, estrutura e proceso:

1. Revolución da densidade: aumento da capacitancia do 70 % dentro de Φ30 × 70 mm

Utilizando un paquete compacto de condensadores en forma de corno de Φ30×70 mm, conséguese unha alta capacitancia de 450 V/1400 μF dentro das restricións de altura típicas dunha fonte de alimentación de servidor estándar de 1U. En comparación cos produtos tradicionais do mesmo tamaño, a capacidade aumenta en máis dun 70 % (en comparación co rango de capacidade típico dos condensadores líquidos en forma de corno de Φ30×70 mm e 450 V que se usan habitualmente na industria), o que resolve eficazmente a contradición entre a alta densidade de capacidade e o espazo.

2. Avance na vida útil: Durabilidade probada a 105 ℃

Grazas á formulación optimizada de electrolitos e á estrutura da lámina do ánodo, a serie IDC3 presenta un excelente rendemento de vida útil en carga en condicións adversas de 105 ℃. Este deseño permite que os condensadores manteñan a estabilidade a longo prazo no ambiente de alta temperatura dos centros de datos, o que afronta facilmente o desafío da industria dunha curta vida útil debido ás altas temperaturas.

3. Adaptabilidade de alta frecuencia: feita á medida para a era GaN/SiC

Ao empregar un deseño de baixa ESR, pode soportar unha maior corrente de ondulación a 120 kHz. Esta característica permite que a serie IDC3 se adapte mellor a topoloxías de conmutación de alta frecuencia baseadas en GaN (nitruro de galio)/SiC (carburo de silicio) (segundo as especificacións da folla de datos), o que proporciona un forte apoio para mellorar a eficiencia das fontes de alimentación de alta densidade de potencia. A diferenza da selección tradicional de condensadores de bus, que se centra principalmente na ondulación de baixa frecuencia, as fontes de alimentación de alta densidade de potencia para plataformas GaN/SiC requiren a verificación simultánea das capacidades de ESR e corrente de ondulación de alta frecuencia segundo as especificacións da folla de datos.

Nota: Os parámetros clave deste artigo proceden doSerie YMIN IDC3folla de datos/informe de proba; a menos que se especifique o contrario, a ESR/corrente de ondulación descríbese segundo as especificacións da folla de datos (por exemplo, 120 kHz) e prevalecerá a última versión da folla de datos.

Innovación colaborativa: verificación da fiabilidade e do rendemento de 4,5 kW a 12 kW

YMIN mantén unha profunda colaboración técnica con fabricantes de semicondutores de potencia de GaN líderes na industria, como Navitas (segundo a información pública). En proxectos de fontes de alimentación para servidores de IA que van dende os 4,5 kW ata os 12 kW e incluso niveis de potencia superiores, os condensadores electrolíticos de aluminio de alta tensión de encaixe líquido serie IDC3 demostraron un rendemento excepcional.

Este modelo de desenvolvemento colaborativo non só verifica a fiabilidade do produto, senón que tamén proporciona unha base técnica sólida para a evolución continua das fontes de alimentación para servidores de IA. A serie IDC3 de YMIN converteuse na solución preferida para varios proxectos de servidores de IA de gama alta (segundo a información pública), cun rendemento comparable ao das principais marcas internacionais.

Máis que produtos: como YMIN ofrece solucións a nivel de sistema para servidores de IA

Nunha era de crecemento explosivo da potencia informática da IA, a fiabilidade dos sistemas de subministración de enerxía é primordial. YMIN Electronics comprende profundamente os estritos requisitos do deseño de fontes de alimentación para servidores de IA e ofrece á industria unha solución completa que equilibra unha alta densidade de capacidade, unha longa vida útil e unha alta fiabilidade a través da serie IDC3.

A seguinte é unha referencia de selección típica para os condensadores electrolíticos de aluminio de alta tensión de encaixe rápido (substrato autoportante) da serie IDC3 en fontes de alimentación para servidores de IA, que che axuda a cumprir rapidamente os requisitos do sistema:

Táboa 1: Condensadores líquidos de encaixe rápido de alta tensión da serie IDC3: recomendacións de selección

A innovación nunca se detén: YMIN continúa a proporcionar enerxía estable para a infraestrutura de IA

Na era da potencia informática, unha subministración de enerxía estable é fundamental. YMIN Electronics, cos seus condensadores electrolíticos de aluminio de alta tensión de encaixe líquido da serie IDC3 como núcleo, proporciona continuamente un soporte fiable para condensadores para a infraestrutura informática de IA. Non só ofrecemos produtos, senón tamén solucións a nivel de sistema baseadas nun profundo coñecemento tecnolóxico.

Cando deseñes fontes de alimentación para servidores de IA de última xeración, YMIN está lista para axudarche a romper os límites do deseño coa innovación tecnolóxica e a surfear conxuntamente a onda da potencia informática.

Sección de preguntas e respostas

P: Como resolven os condensadores de alta tensión da serie IDC3 de YMIN os puntos débiles das fontes de alimentación dos servidores de IA?

A: Os condensadores electrolíticos de aluminio de alta tensión de encaixe líquido YMIN IDC3 ofrecen solucións en tres dimensións:

① Deseño de alta densidade: conséguese unha alta capacitancia de 450 V/1400 μF nun tamaño de Φ30 × 70 mm, o que aumenta a capacidade en máis dun 70 % en comparación con produtos do mesmo tamaño e resolve o conflito entre espazo e capacidade;

② Longa vida útil a altas temperaturas: a estrutura optimizada do electrolito e do ánodo mantén unha vida útil de carga de 3000 horas a 105 ℃, o que mellora a fiabilidade do sistema a longo prazo;

③ Compatibilidade de alta frecuencia: emprega un deseño de baixa ESR, que admite un funcionamento de alta frecuencia de 120 kHz, cunha corrente de ondulación máxima dunha soa cela de aproximadamente 4,12 A (500 V/1700 μF, 120 kHz; 450 V/1400 μF aproximadamente 2,75 A, consulte a táboa de selección ao final), compatible con topoloxías de alta frecuencia de GaN/SiC, o que facilita os deseños de fontes de alimentación de alta densidade de potencia.

Resumo ao final do documento

Escenarios aplicables: fonte de alimentación para servidor de IA, deseño frontal de CA-CC, sistema de fonte de alimentación principal para centros de datos, fonte de alimentación para servidor de montaxe en rack de alta densidade de 1U, fonte de alimentación conmutada de alta frecuencia baseada en GaN/SiC, fonte de alimentación informática de IA de alta densidade de potencia (4,5 kW-12 kW+)

Vantaxes principais:

① Dimensión: Densidade espacial, Descrición: Alcanza 450 V/1400 μF nun tamaño de Φ30 × 70 mm, cun aumento de capacidade de máis do 70 % en comparación con tamaños similares, adaptábel ás limitacións de altura do servidor de 1 U.

② Dimensión: Vida útil a altas temperaturas, Descrición: Máis de 3000 horas de vida útil a 105 ℃, axeitado para entornos operativos a altas temperaturas en centros de datos.

③ Dimensión: Rendemento de alta frecuencia, Descrición: Deseño de baixa ESR, pode soportar unha maior corrente de ondulación a 120 kHz de alta frecuencia, adaptable a topoloxías de alta frecuencia de GaN/SiC.

④ Dimensión: Verificación do sistema, Descrición: Colaborouse con fabricantes como Navitas, axeitado para proxectos de fontes de alimentación de servidores de IA de 4,5 kW a máis de 12 kW.

Modelos recomendados

Método de selección en tres pasos:

Paso 1: Seleccione a tensión nominal admisible en función da tensión do bus e teña en conta a marxe de redución (por exemplo, 450–500 V).

Paso 2: Seleccione a especificación de vida útil en función da temperatura ambiente e do deseño térmico (por exemplo, 105 ℃/3000 h) e avalíe o aumento de temperatura.

Paso 3: Axusta as dimensións segundo as restricións de altura/diámetro do espazo (por exemplo, Φ30 × 70 mm) e verifica a especificación da corrente de ondulación e a ESR.