Скрытые герои вычислительной мощности ИИ: как произведенные внутри страны высоковольтные конденсаторы (Φ30×70 мм, 450 В/1400 мкФ, 105℃/3000 Гн) решают три основные проблемы в источниках питания серверов.

В связи со взрывным ростом вычислительной мощности ИИ, центры обработки данных испытывают беспрецедентное давление в плане модернизации. Как «энергетическое сердце» серверов ИИ, проектирование источников питания переменного/постоянного тока сталкивается с беспрецедентными проблемами: как достичь более высокой плотности мощности, более длительного срока службы и большей надежности в условиях ограниченного пространства? Это не только техническая проблема, но и критически важный фактор для обеспечения непрерывной и стабильной работы вычислительных систем ИИ.

Компания YMIN Electronics, ведущий отечественный поставщик решений в области высоковольтных конденсаторов с многолетним опытом работы, выпустила серию высоковольтных жидкостных алюминиевых электролитических конденсаторов IDC3, предназначенных для удовлетворения специфических потребностей источников питания серверов для ИИ, предлагая инновационное техническое решение для устранения проблем отрасли.

Условия эксплуатации

• Расположение: Накопительный/фильтрующий конденсатор после преобразователя переменного тока в постоянный с коррекцией коэффициента мощности (PFC) и шины постоянного тока (типовое решение)

• Мощность: 4,5 кВт–12 кВт+; Форм-фактор: блок питания для серверов высотой 1U (для установки в стойку) / основной блок питания для центров обработки данных.

• Частота: В связи с расширением применения GaN (нитрида галлия)/SiC (карбида кремния) частота переключения обычно находится в диапазоне от десятков кГц до сотен кГц (в зависимости от проекта; в данной статье приводится спецификация, например, 120 кГц).

• Эксплуатация и нагрев: Центры обработки данных обычно работают круглосуточно; блок питания имеет высокую внутреннюю теплоемкость, что требует внимания к снижению температуры корпуса конденсатора и срока его службы (типичные условия эксплуатации при высоких температурах).

Три основные проблемы: решение проблемы высоковольтных конденсаторов в системах питания серверов для ИИ.

При проектировании преобразователей переменного тока в постоянный для источников питания серверов ИИ и основных источников питания центров обработки данных инженеры, как правило, сталкиваются с тремя основными проблемами:

① Противоречие между пространством и емкостью: В ограниченном пространстве 1U-сервера для монтажа в стойку традиционные стандартные рупорные конденсаторы часто сталкиваются с дилеммой ограниченного размера. Достижение достаточной емкости хранения энергии при ограниченной высоте является важнейшей задачей, которую необходимо решить при проектировании источников питания с высокой удельной мощностью.

② Проблемы, связанные со сроком службы в условиях высоких температур: Серверные помещения, используемые в системах искусственного интеллекта, как правило, работают в условиях высоких температур, что создает огромную нагрузку на систему терморегулирования источника питания. Срок службы конденсатора 450 В/1400 мкФ в условиях высокой температуры 105 ℃ напрямую влияет на долговременную надежность системы.

③ Требования к производительности в условиях тенденции к повышению частоты: В связи с широким распространением новых силовых устройств, таких как GaN/SiC, частота переключения источников питания постоянно увеличивается, что предъявляет более высокие требования к эквивалентному последовательному сопротивлению (ESR) и допустимым пульсациям тока в конденсаторах, чтобы избежать риска простоя системы.

YMIN IDC3

Переосмысление пределов производительности высоковольтных конденсаторов с помощью новых технологий.

Для решения вышеупомянутых задач серия YMIN IDC3 достигла значительных прорывов в трех областях: материалы, структура и технология:

1. Революция в плотности: увеличение емкости на 70% в пределах Φ30×70 мм.

Использование компактного конденсатора в форме рога размером Φ30×70 мм позволяет достичь высокой емкости 450 В/1400 мкФ в рамках типичных ограничений по высоте стандартного блока питания сервера форм-фактора 1U. По сравнению с традиционными изделиями того же размера, емкость увеличивается более чем на 70% (по сравнению с типичным диапазоном емкости широко используемых в отрасли жидкостных конденсаторов в форме рога размером Φ30×70 мм, рассчитанных на 450 В), эффективно решая проблему несоответствия высокой плотности емкости и занимаемого пространства.

2. Прорыв в увеличении срока службы: испытания на прочность проводились при температуре 105℃.

Благодаря оптимизированному составу электролита и структуре анодной фольги, серия IDC3 демонстрирует превосходную долговечность при работе в жестких условиях при температуре 105℃. Такая конструкция позволяет конденсаторам сохранять долговременную стабильность в высокотемпературной среде центров обработки данных, эффективно решая отраслевую проблему короткого срока службы из-за высоких температур.

3. Адаптивность к высоким частотам: разработано специально для эпохи GaN/SiC.

Благодаря конструкции с низким эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR), она способна выдерживать более высокие пульсации тока на частоте 120 кГц. Эта особенность позволяет серии IDC3 лучше адаптироваться к высокочастотным коммутационным топологиям на основе GaN (нитрид галлия)/SiC (карбид кремния) (согласно техническим характеристикам), что обеспечивает существенную поддержку повышения эффективности источников питания с высокой удельной мощностью. В отличие от традиционного выбора шинных конденсаторов, который в основном ориентирован на низкочастотные пульсации, источники питания с высокой удельной мощностью для платформ GaN/SiC требуют одновременной проверки ESR и возможностей по работе с высокочастотными пульсациями тока в соответствии с техническими характеристиками.

Примечание: Ключевые параметры в этой статье взяты изсерия YMIN IDC3Технические характеристики/протокол испытаний; если не указано иное, ESR/пульсации тока описываются в соответствии со спецификациями, указанными в техническом описании (например, 120 кГц), и приоритет имеет последняя версия технического описания.

Совместные инновации: проверка надежности и производительности в диапазоне мощностей от 4,5 кВт до 12 кВт.

Компания YMIN поддерживает тесное техническое сотрудничество с ведущими производителями силовых полупроводников на основе нитрида галлия (GaN), такими как Navitas (согласно общедоступной информации). В проектах по обеспечению электропитания серверов для ИИ мощностью от 4,5 кВт до 12 кВт и даже выше высоковольтные жидкостные алюминиевые электролитические конденсаторы серии IDC3 продемонстрировали выдающиеся характеристики.

Эта модель совместной разработки не только подтверждает надежность продукта, но и обеспечивает прочную техническую основу для непрерывного развития источников питания для серверов ИИ. Серия IDC3 от YMIN стала предпочтительным решением для ряда высокопроизводительных проектов серверов ИИ (согласно общедоступной информации), демонстрируя производительность, сопоставимую с ведущими международными брендами.

Больше, чем просто продукты: как YMIN предоставляет системные решения для серверов искусственного интеллекта

В эпоху стремительного роста вычислительной мощности ИИ надежность систем электропитания имеет первостепенное значение. Компания YMIN Electronics глубоко понимает жесткие требования к проектированию источников питания для серверов ИИ и предлагает отрасли комплексное решение, обеспечивающее баланс между высокой плотностью мощности, длительным сроком службы и высокой надежностью, в серии IDC3.

Ниже представлен типичный справочник по выбору высоковольтных жидкостных электролитических конденсаторов серии IDC3 с защелкивающимся креплением (самоподдерживающихся на подложке) из алюминия для блоков питания серверов ИИ, который поможет вам быстро подобрать конденсаторы в соответствии с системными требованиями:

Таблица 1: Высоковольтные жидкостные конденсаторы серии IDC3 с быстросъемным креплением – рекомендации по выбору

Инновации не прекращаются: YMIN продолжает обеспечивать стабильное электропитание для инфраструктуры искусственного интеллекта.

В эпоху вычислительной мощности стабильное электропитание имеет основополагающее значение. Компания YMIN Electronics, используя в качестве основы высоковольтные жидкостные электролитические конденсаторы из алюминия серии IDC3, постоянно обеспечивает надежную конденсаторную поддержку вычислительной инфраструктуры искусственного интеллекта. Мы предлагаем не только продукцию, но и системные решения, основанные на глубоком технологическом понимании.

При разработке источников питания для серверов нового поколения, использующих искусственный интеллект, компания YMIN готова помочь вам преодолеть конструктивные ограничения благодаря технологическим инновациям и вместе с вами оседлать волну вычислительной мощности.

Раздел вопросов и ответов

В: Каким образом высоковольтные конденсаторы серии IDC3 от YMIN решают проблемы, возникающие в системах питания серверов для ИИ?

A: Высоковольтные жидкостные алюминиевые электролитические конденсаторы серии YMIN IDC3 с быстросъемным креплением предлагают решения в трех измерениях:

① Конструкция с высокой плотностью размещения – достижение высокой емкости 450 В/1400 мкФ в корпусе размером Φ30×70 мм, что увеличивает емкость более чем на 70% по сравнению с изделиями того же размера, решая проблему несоответствия между пространством и емкостью;

② Длительный срок службы при высоких температурах – Оптимизированная структура электролита и анода обеспечивает срок службы под нагрузкой до 3000 часов при температуре 105℃, повышая долговременную надежность системы;

③ Высокочастотная совместимость – Благодаря конструкции с низким эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR), поддерживающей работу на высоких частотах 120 кГц, с максимальным пульсационным током одной ячейки приблизительно 4,12 А (500 В/1700 мкФ, 120 кГц; 450 В/1400 мкФ приблизительно 2,75 А, см. таблицу выбора в конце), совместимость с высокочастотными топологиями GaN/SiC, что облегчает разработку источников питания с высокой удельной мощностью.

Краткое содержание в конце документа

Области применения: источники питания для серверов ИИ, преобразователи переменного тока в постоянный, основные системы электропитания центров обработки данных, источники питания для серверов высокой плотности, монтируемых в стойку, высокочастотные импульсные источники питания на основе GaN/SiC, источники питания для вычислительных систем ИИ с высокой удельной мощностью (4,5–12 кВт+).

Основные преимущества:

① Габариты: Компактность, Описание: Обеспечивает напряжение 450 В/1400 мкФ в корпусе размером Φ30×70 мм, с увеличением емкости более чем на 70% по сравнению с аналогичными размерами, адаптируется к ограничениям по высоте серверов 1U.

② Габариты: Срок службы при высоких температурах, Описание: Более 3000 часов работы под нагрузкой при 105℃, подходит для эксплуатации в высокотемпературных условиях центров обработки данных.

③ Размеры: Высокочастотные характеристики, Описание: Конструкция с низким эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR), выдерживает более высокий пульсирующий ток на высокой частоте 120 кГц, подходит для высокочастотных топологий GaN/SiC.

④ Размеры: Системная верификация, Описание: Разработано в сотрудничестве с такими производителями, как Navitas, подходит для проектов электропитания серверов ИИ мощностью от 4,5 кВт до 12 кВт и более.

Рекомендуемые модели

Метод трехэтапного выбора:

Шаг 1: Выберите номинальное выдерживаемое напряжение, исходя из напряжения шины, и учтите запас прочности (например, 450–500 В).

Шаг 2: Выберите спецификацию срока службы, исходя из температуры окружающей среды и теплового режима (например, 105℃/3000 ч), и оцените повышение температуры.

Шаг 3: Подберите размеры в соответствии с ограничениями по высоте/диаметру пространства (например, Φ30×70 мм) и проверьте пульсационный ток и характеристики ESR.