Скривени хероји иза рачунарске снаге вештачке интелигенције: Како домаћи високонапонски кондензатори (Φ30×70mm 450V/1400µF, 105℃/3000H) решавају три главна изазова у напајањима за сервере

Са експлозивним растом рачунарске снаге вештачке интелигенције, центри података доживљавају невиђени притисак надоградње. Као „срце напајања“ вештачке интелигенције сервера, дизајн предњег напајања AC-DC суочава се са невиђеним изазовима: како постићи већу густину снаге, дужи век трајања и већу поузданост у ограниченом простору? Ово није само техничко питање, већ је и кључно за обезбеђивање континуираног и стабилног излаза рачунарске снаге вештачке интелигенције.

YMIN Electronics, водећи домаћи добављач кондензаторских решења са дугогодишњим искуством у области високонапонских кондензатора, лансирао је IDC3 серију високонапонских течних алуминијумских електролитских кондензатора како би се задовољиле специфичне потребе напајања за вештачку интелигенцију (AI) сервера, пружајући иновативно техничко решење за решавање проблема у индустрији.

Услови рада

• Локација: Кондензатор за складиштење енергије/филтер након AC-DC предњег PFC-а (корекција фактора снаге) DC-Link (DC сабирница) (типично решење)

• Снага: 4,5 kW–12 kW+; Форм фактор: 1U напајање за сервер за монтажу у рек/главно напајање за центар података

• Фреквенција: Са све већом применом GaN (галијум нитрида)/SiC (силицијум карбида), фреквенција прекидача је обично у опсегу од десетина kHz до стотина kHz (у зависности од пројекта; овај чланак наводи спецификацију као што је 120 kHz)

• Рад и топлота: Центри података обично раде 24/7; напајање има високу густину унутрашње топлоте, што захтева пажњу на смањење температуре кућишта кондензатора/трајног века трајања (типични услови рада на високој температури)

Три главна изазова: Откривање дилеме високонапонских кондензатора у дизајну напајања за вештачку интелигенцију

Приликом пројектовања AC-DC секција напајања AI сервера и главних напајања дата центара, инжењери се генерално суочавају са три главна изазова:

① Контрадикција између простора и капацитета: У ограниченом простору 1U рек сервера, традиционални стандардни кондензатори често се суочавају са дилемом ограничене величине. Постизање довољног капацитета складиштења енергије унутар ограничене висине је кључни изазов који се мора превазићи приликом пројектовања напајања високе густине снаге.

② Изазови животног века у окружењима са високим температурама: Окружења у просторијама са вештачком интелигенцијом (AI) серверима су генерално окружења са високим температурама, што врши огроман притисак на управљање температуром напајања. Перформансе кондензатора од 450V/1400μF под изазовом животног века на високој температури од 105℃ директно утичу на дугорочну поузданост система.

③ Захтеви за перформансе у условима тренда веће фреквенције: Са широко распрострањеном употребом нових уређаја за напајање као што су GaN/SiC, фреквенције пребацивања напајања се континуирано повећавају, што поставља веће захтеве на ESR и могућности таласања струје кондензатора како би се избегао ризик од застоја система.

YMIN IDC3

Редефинисање граница перформанси високонапонских кондензатора помоћу технологије

Да би се решили горе поменути изазови, серија YMIN IDC3 је постигла свеобухватне продоре у три димензије: материјалима, структури и процесу:

1. Револуција густине: Повећање капацитета од 70% унутар Φ30×70 мм

Коришћењем компактног кућишта кондензатора у облику рога Φ30×70 мм, постиже се висок капацитет од 450 V/1400 μF унутар типичних ограничења висине стандардног 1U серверског напајања. У поређењу са традиционалним производима исте величине, капацитет је повећан за преко 70% (у поређењу са типичним распоном капацитета уобичајено коришћених течних кондензатора у облику рога Φ30×70 мм, 450 V), ефикасно решавајући контрадикцију између велике густине капацитета и простора.

2. Пробој у животном веку: Издржљивост тестирана на 105℃

Захваљујући оптимизованој формулацији електролита и структури анодне фолије, серија IDC3 показује одличне перформансе животног века оптерећења под тешким условима од 105℃. Овај дизајн омогућава кондензаторима да одрже дугорочну стабилност у окружењу са високом температуром у дата центрима, лако решавајући изазов индустрије који се тиче кратког животног века услед високих температура.

3. Прилагодљивост високим фреквенцијама: Направљено по мери за GaN/SiC еру

Користећи дизајн са ниским ESR-ом, може да издржи већу струју таласања на 120kHz. Ова карактеристика омогућава серији IDC3 да се боље прилагоди топологијама високофреквентног прекидача заснованим на GaN (галијум нитрид)/SiC (силицијум карбид) (према спецификацијама из техничког листа), пружајући снажну подршку за побољшање ефикасности напајања високе густине снаге. За разлику од традиционалног избора кондензатора за магистралу који се првенствено фокусира на нискофреквентно таласање, напајања високе густине снаге за GaN/SiC платформе захтевају истовремену верификацију ESR-а и могућности струје таласања високе фреквенције према спецификацијама из техничког листа.

Напомена: Кључни параметри у овом чланку су изYMIN IDC3 серијатехнички лист/извештај о испитивању; осим ако није другачије назначено, ESR/струја таласања су описане према спецификацијама техничког листа (нпр. 120 kHz), а најновија верзија техничког листа ће бити важећа.

Заједничке иновације: Верификација поузданости и перформанси од 4,5 kW до 12 kW

YMIN одржава дубоку техничку сарадњу са водећим произвођачима GaN полупроводника у индустрији, као што је Navitas (према јавно доступним информацијама). У пројектима напајања AI сервера снаге од 4,5 kW до 12 kW, па чак и већих нивоа снаге, високонапонски течни алуминијумски електролитички кондензатори са прикључком на мрежу IDC3 показали су изванредне перформансе.

Овај модел колаборативног развоја не само да потврђује поузданост производа, већ и пружа солидну техничку основу за континуирани развој напајања за вештачку интелигенцију (AI) сервера. YMIN-ова IDC3 серија је постала преферирано решење за неколико врхунских AI сервера (према јавно доступним информацијама), са перформансама упоредивим са водећим међународним брендовима.

Више од само производа: Како YMIN пружа системска решења за AI сервере

У ери експлозивног раста рачунарске снаге вештачке интелигенције, поузданост система напајања је од највеће важности. YMIN Electronics дубоко разуме строге захтеве дизајна напајања вештачке интелигенције за сервере и пружа индустрији комплетно решење које уравнотежује високу густину капацитета, дуг век трајања и високу поузданост кроз IDC3 серију.

Следи типична референца за избор високонапонских течних кондензатора са самоносећом подлогом (IDC3) у напајањима за AI сервере, што вам помаже да брзо ускладите системске захтеве:

Табела 1: Високонапонски течни кондензатори са шнап-он механизмом серије IDC3 – Препоруке за избор

Иновација никада не престаје: YMIN наставља да обезбеђује стабилно напајање за вештачку интелигенцију

У ери рачунарске снаге, стабилно напајање је од суштинског значаја. YMIN Electronics, са својим високонапонским течним алуминијумским електролитским кондензаторима серије IDC3 као језгром, континуирано пружа поуздану кондензаторску подршку за инфраструктуру рачунарства вештачке интелигенције. Ми не само да пружамо производе, већ и решења на системском нивоу заснована на дубоком технолошком разумевању.

Када дизајнирате напајања за вештачку интелигенцију следеће генерације, YMIN је спреман да вам помогне да пробијете границе дизајна помоћу технолошких иновација и заједно се возите на таласу рачунарске снаге.

Одељак са питањима и одговорима

П: Како YMIN-ови високонапонски кондензатори серије IDC3 решавају проблеме напајања AI сервера?

A: YMIN IDC3 серија високонапонских течних алуминијумских електролитичких кондензатора нуде решења из три димензије:

① Дизајн високе густине – Постизање високог капацитета од 450V/1400μF унутар величине Φ30×70mm, повећање капацитета за преко 70% у поређењу са производима исте величине, решавајући сукоб између простора и капацитета;

② Дуг век трајања на високим температурама – Оптимизована структура електролита и аноде одржава век трајања оптерећења од 3000 сати на 105℃, побољшавајући дугорочну поузданост система;

③ Компатибилност са високим фреквенцијама – Коришћење дизајна са ниским ESR-ом, подршка за рад на високим фреквенцијама од 120kHz, са максималном струјом таласања појединачне ћелије од приближно 4,12A (500V/1700μF, 120kHz; 450V/1400μF приближно 2,75A, видети табелу за избор на крају), компатибилно са GaN/SiC топологијама високих фреквенција, олакшавајући дизајн напајања високе густине снаге.

Резиме на крају документа

Применљиви сценарији: AC-DC дизајн предњег дела напајања за AI сервере, главни систем напајања за дата центар, 1U напајање за сервер високе густине за монтажу у рек, GaN/SiC високофреквентно прекидачко напајање, напајање за AI рачунарство високе густине снаге (4,5 kW-12 kW+)

Основне предности:

① Димензија: Густина простора, Опис: Постиже 450V/1400μF унутар величине Φ30×70mm, са повећањем капацитета од преко 70% у поређењу са сличним величинама, прилагодљиво ограничењима висине сервера од 1U.

② Димензија: Животни век на високој температури, Опис: Преко 3000 сати животног века оптерећења на 105℃, погодно за радна окружења са високим температурама у дата центрима.

③ Димензија: Високофреквентне перформансе, Опис: Дизајн са ниским ESR-ом, може да издржи већу струју таласања на високој фреквенцији од 120KHz, прилагодљив GaN/SiC високофреквентним топологијама.

④ Димензија: Верификација система, Опис: Сарађивао са произвођачима као што је Navitas, погодно за пројекте напајања AI сервера од 4,5 kW до 12 kW+.

Препоручени модели

Метода селекције у три корака:

Корак 1: Изаберите номинални напон издржљивости на основу напона сабирнице и дозволите маргину смањења номиналне снаге (нпр. 450–500 V).

Корак 2: Изаберите спецификацију животног века на основу температуре околине и термичког пројекта (нпр. 105℃/3000h) и процените пораст температуре.

Корак 3: Ускладите димензије са ограничењима висине/пречника простора (нпр., Φ30×70mm) и проверите спецификацију струје таласања и ESR-а.