功率密度> 100W/in³,TI新款电源办理芯片赋能现代数据中心建造
报导(文 / 吴子鹏)在算力需求与碳中和方针的两层束缚下,数据。中心。职业正从单一目标极致化转向体系级优化,对相关。元器材。的功率密度和功率提出了更高要求。与此一起,现代数据中心体量继续扩展,安全牢靠性的重要性益发凸显。
德州仪器。体系司理游声扬表明,现代。 AI。数据中心正驱动。云核算。、。人工智能。、。5G。等技能迅猛发展,随之而来的是数据中心对。电源。需求的急剧攀升,更高的功率密度与功率成为职业中心应战。如安在高功能核算与动力功率之间找到平衡,已成为推进数据中心继续演进的要害。
为协助现代数据中心应对上述应战,德州仪器(。TI。)推出新款。电源办理。芯片,以满意其快速增长的电源需求。其间,TI 发布的选用职业规范 TOLL 封装的集成式 GaN 功率级系列(LMG3650R035、LMG3650R025 和 LMG3650R070),在功率密度和功率方面完成了明显提高;新款 TPS1685 则是具有电源途径维护功用的 48V 集成式热插拔电子保险丝,可助力客户满意数据中心硬件及处理需求。
功率密度 >100W/in³ 的集成式 GaN 功率级系列。
在提高功率和功率密度范畴,第三代。半导体。的价值日益凸显。在电源规划中,GaN(。氮化镓。)作为第三代宽禁带半导体资料,凭仗高频高效、耐高温、高功率密度的特性,正成为数据中心电源提高功率与功率密度的中心技能突破口。
GaN 在数据中心电源转化体系中的颠覆性优势首要体现在以下方面:
高频高效转化,下降电能损耗:GaN 器材的开关速度远超硅基。 MOSFET。,且反向恢复损耗简直为零,可完成高效电源规划;
减小被迫元件体积,提高功率密度:高频作业形式答应运用更小的电感和。电容。,因而 GaN 器材可大幅紧缩。电源模块。体积,缩短板级输电间隔,下降线缆损耗,从而完成高功率密度。
不过,GaN 器材也面对技能应战。现有数据中心架构多依据硅基器材规划,改用 GaN 需从头优化。驱动电路。、散热计划和操控算法,尤其是。驱动器。与 GaN 器材的匹配存在必定技能门槛。
游声扬指出,TI 推出的集成式 GaN 功率级系列(LMG3650R035、LMG3650R025 和 LMG3650R070)集成了高功能。栅极驱动。器与 650V GaN 场效应。晶体管。(FET),一起完成了高功率(>98%)和高功率密度(>100W/in³)。这些器材还集成了过。电流。维护、短路维护和过温维护等先进功用,这对服务器电源等沟通 / 直流运用尤为重要 —— 规划人员需在更小空间内供给更大功率。
在实践运用中,TI 集成式 GaN 功率级系列的集成栅极驱动器可协助规划人员构建简练的高密度布局,一起明显削减寄生。耦合。。这一特性在高开关频率的电源转化中尤为要害,因为栅极环路中的电路寄生耦合会导致栅极噪声和堆叠损耗添加。而运用集成式功率级,寄生耦合可降至极低水平,且布局规划更简化。
值得一提的是,集成式 GaN 功率级系列选用工业规范变压器外形无引脚(TOLL)封装,规划人员可直接使用 TI GaN 器材的功率优势,无需进行本钱昂扬且耗时的从头规划。传统 GaN 器材常因初期改造难度大,迫使规划人员抛弃晋级,而 TI 的计划有用处理了这一痛点。
维护才能达 6kW 以上的热插拔电子保险丝。
TI 推出的另一款新品是48V 可堆叠集成式热插拔电子保险丝 ——TPS1685。
TPS1685 是一款集成式大电流电路维护与电源办理器材,仅需少数外部元件即可供给多种维护形式,能有用抵挡过载、短路和浪涌电流冲击。针对浪涌电流有特殊要求的运用,可经过单个外部。电容器。设定输出转化率;用户还可依据体系需求设置输出电流约束电平。凭借用户可调理的过流消隐计时器,体系可在电子保险丝不跳闸的情况下支撑负载电流瞬态峰值。此外,集成的快速、精确。模仿。负载电流监测器有助于展开猜测性维护,而。Intel。PSYS 和 PROCHOT 等先进动态渠道电源办理技能可优化服务器和数据中心功能。
游声扬介绍,选用分立式热插拔。操控器。和外部场效应晶体管(FET)时,功率一般仅为 4kW;而集成式处理计划 TPS1685 可将功率扩展至6kW 以上。因为集成了热插拔操控器和 FET,该计划元件数量更少,规划更精简 —— 无需检测。电阻。和电流传感放大器即可监测电流,元件数量和处理计划尺度削减 50%。此外,TPS1685 选用30mm² 薄型四方扁平无引脚(LQFN)封装,可供给牢靠且。智能。的电源途径维护。
传统电子保险丝并联运转时面对明显应战,如漏源导通电阻(RDS (ON))、。PCB。布线电阻和。比较器。阈值不匹配,或许导致电子保险丝间电流分配不均,引发过早跳闸或误跳闸。而规划人员可经过并行衔接多个 TPS1685 器材,添加高功率体系的总电流容量。一切器材在发动和稳态期间可自动同步运转状况并同享电流,防止部分器材过载导致并行链过早或部分封闭,使规划人员可以经过可扩展的器材满意 >6kW 的高功率处理需求。
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(责任编辑:社会)