De skjulte helte bag AI-computerkraft: Hvordan indenlandsk producerede højspændingskondensatorer (Φ30×70 mm 450 V/1400 µ F, 105 ℃/3000 H) løser tre store udfordringer inden for serverstrømforsyninger

Med den eksplosive vækst i AI-computerkraft oplever datacentre et hidtil uset opgraderingspres. Som "krafthjertet" i AI-servere står AC-DC-frontend-strømforsyningsdesign over for hidtil usete udfordringer: Hvordan opnår man højere effekttæthed, længere levetid og stærkere pålidelighed inden for begrænset plads? Dette er ikke kun et teknisk problem, men også afgørende for at sikre en kontinuerlig og stabil output af AI-computerkraft.

YMIN Electronics, en førende leverandør af kondensatorløsninger til husholdningsbrug med mange års erfaring inden for højspændingskondensatorer, har lanceret IDC3-serien af ​​højspændings-væske-snap-on aluminiums elektrolytkondensatorer for at imødekomme de specifikke behov hos AI-serverstrømforsyninger og levere en innovativ teknisk løsning til at løse industriens smertepunkter.

Driftsforhold

• Placering: Energilagrings-/filterkondensator efter AC-DC frontend PFC (Power Factor Correction) DC-Link (DC-bus) (typisk løsning)

• Effekt: 4,5 kW–12 kW+; Formfaktor: 1U rackmonteret serverstrømforsyning/datacenter hovedstrømforsyning

• Frekvens: Med den stigende anvendelse af GaN (galliumnitrid)/SiC (siliciumcarbid) ligger switchfrekvensen almindeligvis i området fra ti kHz til hundredvis af kHz (afhængigt af projektet; denne artikel citerer en specifikation som f.eks. 120 kHz)

• Drift og varme: Datacentre er typisk i drift døgnet rundt; strømforsyningen har en høj intern varmetæthed, hvilket kræver opmærksomhed på kondensatorhusets temperatur/levetidsforringelse (typiske driftsforhold ved høj temperatur)

Tre store udfordringer: Afsløring af dilemmaet med højspændingskondensatorer i design af AI-serverstrømforsyninger

I forbindelse med design af AC-DC-sektioner i AI-serverstrømforsyninger og datacentres hovedstrømforsyninger står ingeniører generelt over for tre store udfordringer:

① Modsætningen mellem plads og kapacitet: I det begrænsede rum på en 1U rackmonteret server står traditionelle hornkondensatorer i standardstørrelse ofte over for dilemmaet med begrænset størrelse. At opnå tilstrækkelig energilagringskapacitet inden for en begrænset højde er en afgørende udfordring, der skal overvindes, når man designer strømforsyninger med høj effekttæthed.

② Levetidsudfordringer i miljøer med høj temperatur: AI-serverrumsmiljøer er generelt miljøer med høj temperatur, hvilket lægger et enormt pres på strømforsyningens termiske styring. Ydeevnen af ​​450V/1400μF kondensatoren under en levetidsudfordring på 105℃ påvirker direkte systemets langsigtede pålidelighed.

③ Ydelseskrav under tendensen med højere frekvens: Med den udbredte anvendelse af nye strømforsyninger som GaN/SiC stiger strømforsyningens switchfrekvenser konstant, hvilket stiller højere krav til kondensatorernes ESR- og ripplestrømskapacitet for at undgå risikoen for systemnedetid.

YMIN IDC3

Omdefinering af ydeevnegrænserne for højspændingskondensatorer med teknologi

For at imødegå ovennævnte udfordringer har YMIN IDC3-serien opnået omfattende gennembrud i tre dimensioner: materialer, struktur og proces:

1. Tæthedsrevolution: 70% kapacitansforøgelse inden for Φ30 × 70 mm

Ved at bruge et kompakt Φ30×70 mm hornformet kondensatorhus opnås en høj kapacitans på 450V/1400μF inden for de typiske højdebegrænsninger for en standard 1U server strømforsyning. Sammenlignet med traditionelle produkter af samme størrelse øges kapaciteten med over 70% (sammenlignet med det typiske kapacitetsområde for almindeligt anvendte Φ30×70 mm, 450V flydende hornformede kondensatorer i branchen), hvilket effektivt løser modsætningen mellem høj kapacitetstæthed og plads.

2. Gennembrud inden for levetid: Holdbarhed testet ved 105 ℃

Gennem optimeret elektrolytformulering og anodefoliestruktur udviser IDC3-serien fremragende levetidsydelse under barske forhold på 105 ℃. Dette design gør det muligt for kondensatorerne at opretholde langsigtet stabilitet i datacentres højtemperaturmiljø og imødekommer dermed branchens udfordring med kort levetid på grund af høje temperaturer.

3. Højfrekvent tilpasningsevne: Skræddersyet til GaN/SiC-æraen

Ved at anvende et design med lav ESR kan den modstå højere ripplestrøm ved 120 kHz. Denne funktion gør det muligt for IDC3-serien bedre at tilpasse sig højfrekvente switchingtopologier baseret på GaN (galliumnitrid)/SiC (siliciumcarbid) (under databladspecifikationer), hvilket giver stærk støtte til forbedring af effektiviteten af ​​strømforsyninger med høj effektdensitet. I modsætning til traditionelt valg af buskondensatorer, der primært fokuserer på lavfrekvent ripple, kræver strømforsyninger med høj effektdensitet til GaN/SiC-platforme samtidig verifikation af ESR- og højfrekvent ripplestrømskapacitet under databladspecifikationer.

Bemærk: Nøgleparametre i denne artikel er fraYMIN IDC3-seriendatablad/testrapport; medmindre andet er angivet, er ESR/ripplestrøm beskrevet i henhold til databladets specifikationer (f.eks. 120 kHz), og den seneste databladversion er gældende.

Samarbejdsinnovation: Pålidelighed og ydeevneverifikation fra 4,5 kW til 12 kW

YMIN har et tæt teknisk samarbejde med brancheførende producenter af GaN-strømhalvledere, såsom Navitas (ifølge offentlige oplysninger). I IDC3-serien af ​​højspændings-væske-snap-on aluminiumselektrolytkondensatorer har vist enestående ydeevne i AI-serverstrømforsyningsprojekter fra 4,5 kW til 12 kW og endda højere effektniveauer.

Denne samarbejdsbaserede udviklingsmodel verificerer ikke kun produktets pålidelighed, men giver også et solidt teknisk fundament for den kontinuerlige udvikling af AI-serverstrømforsyninger. YMINs IDC3-serie er blevet den foretrukne løsning til adskillige avancerede AI-serverprojekter (ifølge offentlige oplysninger) med en ydeevne, der kan sammenlignes med førende internationale mærker.

Mere end blot produkter: Hvordan YMIN leverer systemniveauløsninger til AI-servere

I en tid med eksplosiv vækst inden for AI-computerkraft er pålideligheden af ​​strømforsyningssystemer altafgørende. YMIN Electronics har en dyb forståelse af de strenge krav til design af AI-serverstrømforsyninger og leverer en komplet løsning til branchen, der balancerer høj kapacitetstæthed, lang levetid og høj pålidelighed gennem IDC3-serien.

Følgende er en typisk reference til valg af IDC3-serien af ​​højspændingsvæske-snap-on (substrat selvbærende) aluminiumselektrolytkondensatorer i AI-serverstrømforsyninger, der hjælper dig med hurtigt at matche systemkravene:

Tabel 1: IDC3-seriens højspændingsvæske-snap-on-kondensatorer – anbefalinger til udvælgelse

Innovation stopper aldrig: YMIN fortsætter med at levere stabil strøm til AI-infrastruktur

I computerkraftens tidsalder er stabil strømforsyning fundamental. YMIN Electronics, med sine IDC3-serie højspændingsvæske-snap-on aluminiumselektrolytkondensatorer som kernen, leverer løbende pålidelig kondensatorsupport til AI-computerinfrastruktur. Vi leverer ikke kun produkter, men også systemniveauløsninger baseret på dybdegående teknologisk forståelse.

Når du designer næste generations AI-serverstrømforsyninger, er YMIN klar til at hjælpe dig med at bryde designgrænser med teknologisk innovation og i fællesskab ride på bølgen af ​​computerkraft.

Spørgsmål og svar-sektion

Q: Hvordan løser YMINs IDC3-serie højspændingskondensatorer problemområderne ved strømforsyninger til AI-servere?

A: YMIN IDC3-serien af ​​højspændingsvæske-snap-on aluminiumselektrolytkondensatorer tilbyder løsninger fra tre dimensioner:

① Design med høj densitet – Opnår en høj kapacitans på 450V/1400μF inden for en størrelse på Φ30×70 mm, øger kapaciteten med over 70 % sammenlignet med produkter af samme størrelse og løser dermed konflikten mellem plads og kapacitet;

② Lang levetid ved høje temperaturer – Optimeret elektrolyt- og anodestruktur opretholder en levetid på 3000 timer ved 105 ℃, hvilket forbedrer systemets langsigtede pålidelighed;

③ Højfrekvenskompatibilitet – Anvender et lav-ESR-design, der understøtter 120 kHz højfrekvensdrift, med en maksimal enkeltcelle-rippelstrøm på ca. 4,12 A (500 V/1700 μF, 120 kHz; 450 V/1400 μF ca. 2,75 A, se udvalgstabellen i slutningen), kompatibel med GaN/SiC højfrekvenstopologier, hvilket muliggør design af strømforsyninger med høj effekttæthed.

Resumé i slutningen af ​​dokumentet

Anvendelige scenarier: AI-serverstrømforsyning AC-DC frontend-design, datacenters hovedstrømforsyningssystem, 1U rackmonteret serverstrømforsyning med høj densitet, GaN/SiC-baseret højfrekvent switching-strømforsyning, AI-computerstrømforsyning med høj effekttæthed (4,5 kW-12 kW+).

Kernefordele:

① Dimension: Pladsdensitet, Beskrivelse: Opnår 450V/1400μF inden for en størrelse på Φ30×70 mm, med en kapacitetsforøgelse på over 70 % sammenlignet med lignende størrelser, og kan tilpasses til 1U-serverhøjdebegrænsninger.

② Dimension: Levetid ved høj temperatur, Beskrivelse: Over 3000 timers belastningslevetid ved 105 ℃, egnet til driftsmiljøer med høj temperatur i datacentre.

③ Dimension: Højfrekvent ydeevne, Beskrivelse: Design med lav ESR, kan modstå højere ripplestrøm ved 120 kHz højfrekvens, kan tilpasses GaN/SiC højfrekvente topologier.

④ Dimension: Systemverifikation, Beskrivelse: Samarbejdet med producenter som Navitas, egnet til AI-serverstrømforsyningsprojekter på 4,5 kW til 12 kW+.

Anbefalede modeller

Tretrins udvælgelsesmetode:

Trin 1: Vælg den nominelle spændingsmodstand baseret på busspændingen, og tag højde for en derating-margin (f.eks. 450-500 V).

Trin 2: Vælg levetidsspecifikationen baseret på omgivelsestemperaturen og det termiske design (f.eks. 105 ℃/3000 timer), og vurder temperaturstigningen.

Trin 3: Tilpas dimensionerne i henhold til begrænsningerne i pladshøjde/diameter (f.eks. Φ30 × 70 mm), og verificer ripplestrømmen og ESR-specifikationen.