با افزایش روزافزون تقاضا برای توان محاسباتی هوش مصنوعی، طراحی منبع تغذیه سرور با چالشهای بیسابقهای روبرو است. در طراحیهای منبع تغذیه سرور ۱U، دستیابی به چگالی توان بالا، پایداری بار بالا و کوچکسازی در فضای محدود، یک مسئله مبرم برای مهندسان بوده است.
طراحی منبع تغذیه ۱U: خازنها به عامل محدودکننده اصلی برای کوچکسازی تبدیل میشوند
در راهکارهای منبع تغذیه با چگالی توان بالا برای سرورهای هوش مصنوعی ۱U، خازنها اغلب جزو دشوارترین اجزا برای فشردهسازی هستند. حتی با بهبود مداوم فرکانس سوئیچینگ و کارایی دستگاههای قدرت جدید مانند GaN، اندازه و فضای اتلاف حرارت سرورها همگام با این پیشرفتها نبوده است.
در این طراحی، خازنها صرفاً اجزای پشتیبان نیستند، بلکه یک عامل کلیدی هستند که مستقیماً موفقیت راهحل منبع تغذیه را تعیین میکنند.
۱. چالشهای کوچکسازی خازن
در پروژههای عملی تامین برق سرورهای هوش مصنوعی، مهندسان معمولاً با چالشهای زیر روبرو هستند:
• افزایش چگالی توان
• کاهش اندازه ماژول برق بیش از 50٪
• عملکرد پایدار در دماهای بالا و طولانی مدت، در محیط 105 درجه سانتیگراد
• قابلیت تحمل جریان ریپل بالا، کارکرد طولانی مدت در شرایط بار زیاد
• کاهش ظرفیت خازنی قابل کنترل، حفظ پایداری سیستم
تحت این الزامات، کاهش اندازه خازن مستقیماً بر کل طراحی سیستم تأثیر میگذارد. حجمهای کوچکتر خازن به این معنی است که ظرفیت خازنی و قابلیتهای تحمل جریان ریپل ممکن است همزمان الزامات را برآورده نکنند و یک چالش طراحی قابل توجه ایجاد کنند.
۲. مزایای منابع تغذیه GaN و افزایش نیاز به خازن
با معرفی فناوری GaN (گالیوم نیترید)، فرکانسهای سوئیچینگ، راندمان و اندازه منبع تغذیه بهبود یافته است، اما این امر همچنین تقاضای بالاتری را برای عملکرد خازن ایجاد کرده است.
برای منابع تغذیه GaN، خازنها نه تنها به چگالی خازنی بالاتری نیاز دارند، بلکه باید جریان ریپل بیشتری را نیز تحمل کنند و طول عمر بیشتری داشته باشند تا پایداری سیستم تضمین شود.
خازنهای سری YMIN IDC3
حل چالشهای اصلی راهکارهای منبع تغذیه با چگالی توان بالا
برای مقابله با این چالشها، YMIN Electronics سری IDC3 از خازنهای الکترولیتی آلومینیوم مایع را که بهطور خاص برای منابع تغذیه سرور GaN AI طراحی شدهاند، عرضه کرده است. مزایای اصلی این خازنها چگالی خازنی بالا و ظرفیت حمل جریان ریپل بالا است که امکان عملکرد پایدار را در محیطهای سخت با دمای بالا و بار زیاد فراهم میکند و آنها را به یک "جزء کلیدی" در طراحیهای منبع تغذیه با چگالی توان بالا تبدیل میکند.
اطلاعات محصول
سری: IDC3
مشخصات: ۴۵۰ ولت / ۱۴۰۰ میکروفاراد
ابعاد: 30 × 70 میلیمتر
ساختار: خازن الکترولیتی آلومینیومی مایع به شکل شاخ
۱. «قابلیت زیربنایی» کوچکسازی خازن - افزایش ۷۰ درصدی چگالی ظرفیت
افزایش چگالی خازنی خازنهای سری IDC3 به ما این امکان را میدهد که ظرفیت خازنی و ظرفیت حمل جریان ریپل بالاتری را بدون افزایش اندازه فراهم کنیم. در مقایسه با محصولات مشابه ژاپنی، سری IDC3 افزایش 70.7 درصدی در چگالی خازنی، از 13.64μF/cm³ به 23.29μF/cm³ را ارائه میدهد. این امر امکان کاهش 55 درصدی اندازه ماژول قدرت را بدون به خطر انداختن پایداری عملکرد فراهم میکند.
۲. پایداری در شرایط کارکرد طولانی مدت با بار زیاد: جریان موجی و طول عمر در دمای بالا
در محیطهای با بار و دمای بالا، پایداری خازن بسیار مهم است. خازنهای سری IDC3 میتوانند جریان ریپل بالا (19A) را تحمل کنند، که به طور موثر تعداد خازنهای موازی را کاهش میدهد، طرحبندی منبع تغذیه را بهینه میکند و خطر ایجاد گرمای موضعی را کاهش میدهد.
علاوه بر این، در دمای عملیاتی 105 درجه سانتیگراد، IDC3 طول عمری بیش از 3000 ساعت دارد و افت ظرفیت خازنی در محدوده 8٪ کنترل میشود که عملکرد پایدار منبع تغذیه را در طول عملیات طولانی مدت تضمین میکند.
۳. مزایای سطح سیستم: چیزی بیش از بهینهسازی خازن
در راهکار منبع تغذیه سرور GaN AI شرکت Navitas، معرفی خازنهای سری IDC3 بهبودهای متعددی را به همراه دارد: افزایش ۱ تا ۲ درصدی در راندمان توان، کاهش تقریباً ۱۰ درجه سانتیگراد در افزایش دمای سیستم و کاهش قابل توجه در اندازه ماژول توان.
این بهینهسازیها در نهایت منجر به پایداری و قابلیت اطمینان بلندمدت کل سیستم سرور میشوند و نقش اصلی خازنها را در طراحی منبع تغذیه با چگالی توان بالا کاملاً نشان میدهند.
نتیجهگیری: نقش حیاتی خازنها در طراحی منبع تغذیه سرور هوش مصنوعی ۱U
در طراحی منبع تغذیه سرورهای هوش مصنوعی ۱U که شامل چگالی توان بالا و بار زیاد هستند، خازنها صرفاً اجزای تشکیلدهنده نیستند، بلکه عنصری حیاتی هستند که عملکرد پایدار بلندمدت منبع تغذیه را تعیین میکنند.
خازنهای سری YMIN IDC3 با چگالی خازنی برتر، ظرفیت حمل جریان ریپل و پایداری در دمای بالا، به عنصر مهمی در طراحی منبع تغذیه سرورهای هوش مصنوعی تبدیل شدهاند.
زمان ارسال: ۱۳ ژانویه ۲۰۲۶