Met de steeds toenemende vraag naar rekenkracht voor AI-toepassingen, staat het ontwerp van servervoedingen voor ongekende uitdagingen. Bij 1U-servervoedingen is het bereiken van een hoge vermogensdichtheid, hoge belastingsstabiliteit en miniaturisatie binnen een beperkte ruimte een dringende kwestie voor ingenieurs.
1U-voedingsontwerp: condensatoren vormen de belangrijkste beperkende factor voor miniaturisatie.
In voedingsoplossingen met een hoge vermogensdichtheid voor 1U AI-servers behoren condensatoren vaak tot de moeilijkst te comprimeren componenten. Zelfs met de continue verbetering van de schakelfrequentie en efficiëntie van nieuwe vermogenscomponenten zoals GaN, is de omvang en de warmteafvoerruimte van servers niet in hetzelfde tempo meegegroeid.
In dit ontwerp zijn condensatoren niet zomaar ondersteunende componenten, maar een cruciale factor die direct bepalend is voor het succes van de voedingsoplossing.
1. Uitdagingen bij de miniaturisatie van condensatoren
Bij praktische projecten voor de voeding van AI-servers stuiten ingenieurs doorgaans op de volgende uitdagingen:
• Verhoogde vermogensdichtheid
• De omvang van de voedingsmodule is met meer dan 50% verkleind.
• Stabiele werking bij langdurig hoge temperaturen, in een omgeving van 105℃.
• Hoge weerstand tegen rimpelstroom, geschikt voor langdurig gebruik onder hoge belasting
• Beheersbare capaciteitsafname, waardoor de systeemstabiliteit behouden blijft
Onder deze eisen heeft het verkleinen van de condensatorafmetingen direct invloed op het gehele systeemontwerp. Kleinere condensatorvolumes betekenen dat de capaciteit en de rimpelstroombestendigheid mogelijk niet tegelijkertijd aan de eisen voldoen, wat een aanzienlijke ontwerpuitdaging vormt.
2. Voordelen van GaN-voedingen en verhoogde condensatorvereisten
Met de introductie van GaN (galliumnitride)-technologie zijn de schakelfrequenties, de efficiëntie en de afmetingen van voedingen verbeterd, maar dit stelt ook hogere eisen aan de prestaties van condensatoren.
Voor GaN-voedingen moeten condensatoren niet alleen een hogere capaciteitsdichtheid hebben, maar ook bestand zijn tegen een grotere rimpelstroom en een langere levensduur hebben om de systeemstabiliteit te garanderen.
YMIN IDC3-serie condensatoren
Het oplossen van de kernuitdagingen van voedingen met een hoge vermogensdichtheid
Om deze uitdagingen aan te pakken, heeft YMIN Electronics de IDC3-serie vloeibare aluminium elektrolytische condensatoren gelanceerd, speciaal ontworpen voor voedingen van GaN AI-servers. De belangrijkste voordelen van deze condensatoren zijn de hoge capaciteitsdichtheid en het hoge vermogen om rimpelstroom af te voeren, waardoor een stabiele werking mogelijk is onder zware omstandigheden met hoge temperaturen en hoge belasting. Dit maakt ze tot een "sleutelcomponent" in ontwerpen voor voedingen met een hoge vermogensdichtheid.
Productinformatie
Serie: IDC3
Specificaties: 450V / 1400μF
Afmetingen: 30 × 70 mm
Structuur: Hoornvormige elektrolytische condensator van vloeibaar aluminium
1. De “onderliggende mogelijkheden” van condensatorminiaturisatie: een toename van 70% in capaciteitsdichtheid
De verhoogde capaciteitsdichtheid van de condensatoren uit de IDC3-serie stelt ons in staat een hogere capaciteit en een groter rimpelstroomafvoerend vermogen te bieden zonder de afmetingen te vergroten. In vergelijking met vergelijkbare Japanse producten biedt de IDC3-serie een toename van 70,7% in capaciteitsdichtheid, van 13,64 μF/cm³ naar 23,29 μF/cm³. Dit maakt een reductie van 55% in de afmetingen van de vermogensmodule mogelijk zonder afbreuk te doen aan de prestatiestabiliteit.
2. Stabiliteit bij langdurig gebruik onder hoge belasting: rimpelstroom en levensduur bij hoge temperaturen
In omgevingen met hoge belasting en hoge temperaturen is de stabiliteit van condensatoren cruciaal. De condensatoren uit de IDC3-serie zijn bestand tegen een hoge rimpelstroom (19A), waardoor het aantal parallel geschakelde condensatoren effectief wordt verminderd, de lay-out van de voeding wordt geoptimaliseerd en het risico op plaatselijke warmteontwikkeling wordt beperkt.
Bovendien heeft de IDC3 bij een bedrijfstemperatuur van 105 °C een levensduur van meer dan 3000 uur, waarbij de capaciteitsafname beperkt blijft tot 8%, wat een stabiele stroomvoorziening garandeert tijdens langdurig gebruik.
3. Voordelen op systeemniveau: meer dan alleen condensatoroptimalisatie
In Navitas' GaN AI-servervoedingsoplossing brengt de introductie van de IDC3-serie condensatoren verschillende verbeteringen met zich mee: een toename van het energierendement met 1% tot 2%, een verlaging van de systeemtemperatuur met ongeveer 10 °C en een aanzienlijke verkleining van de voedingsmodule.
Deze optimalisaties leiden uiteindelijk tot de stabiliteit en betrouwbaarheid op lange termijn van het gehele serversysteem, waarmee de essentiële rol van condensatoren in het ontwerp van voedingen met een hoge vermogensdichtheid volledig wordt aangetoond.
Conclusie: De cruciale rol van condensatoren in het ontwerp van voedingen voor 1U AI-servers
Bij het ontwerp van 1U AI-servervoedingen, die zowel een hoge vermogensdichtheid als een hoge belasting vereisen, zijn condensatoren niet zomaar componenten, maar een cruciaal element dat de stabiele werking van de voeding op lange termijn bepaalt.
De YMIN IDC3-serie condensatoren, met hun superieure capaciteitsdichtheid, rimpelstroomafvoerend vermogen en hoge temperatuurstabiliteit, zijn een belangrijke bijdrage gaan leveren aan het ontwerp van voedingen voor AI-servers.
Geplaatst op: 13 januari 2026