De verborgen helden achter de rekenkracht van AI: hoe in eigen land geproduceerde hoogspanningscondensatoren (Φ30×70mm 450V/1400µF, 105℃/3000H) drie grote uitdagingen in servervoedingen oplossen.

Door de explosieve groei van de rekenkracht van AI-systemen staan ​​datacenters onder ongekende druk om te upgraden. Als het "hart van de energievoorziening" van AI-servers, staat het ontwerp van de AC-DC-voeding aan de voorkant voor ongekende uitdagingen: hoe bereik je een hogere vermogensdichtheid, een langere levensduur en een grotere betrouwbaarheid binnen een beperkte ruimte? Dit is niet alleen een technische kwestie, maar ook cruciaal voor het garanderen van een continue en stabiele output van de AI-rekenkracht.

YMIN Electronics, een toonaangevende binnenlandse leverancier van condensatoroplossingen met jarenlange ervaring op het gebied van hoogspanningscondensatoren, heeft de IDC3-serie van vloeibare, opklikbare aluminium elektrolytische hoogspanningscondensatoren gelanceerd om te voldoen aan de specifieke behoeften van voedingen voor AI-servers. Deze innovatieve technische oplossing pakt knelpunten in de industrie aan.

Bedrijfsomstandigheden

• Locatie: Energieopslag-/filtercondensator na de AC-DC front-end PFC (Power Factor Correction) DC-Link (DC-bus) (typische oplossing)

• Vermogen: 4,5 kW–12 kW+; Formaat: 1U rack-mount servervoeding/hoofdvoeding voor datacenters

• Frequentie: Door de toenemende toepassing van GaN (galliumnitride)/SiC (siliciumcarbide) ligt de schakelfrequentie doorgaans in het bereik van tientallen kHz tot honderden kHz (afhankelijk van het project; in dit artikel wordt een specificatie van bijvoorbeeld 120 kHz genoemd).

• Werking en warmteontwikkeling: Datacenters zijn doorgaans 24/7 in bedrijf; de voeding heeft een hoge interne warmtedichtheid, waardoor aandacht nodig is voor de temperatuur van de condensatorbehuizing/levensduurbeperking (typische hoge bedrijfstemperaturen).

Drie grote uitdagingen: het onthullen van het dilemma van de hoogspanningscondensator in het ontwerp van voedingen voor AI-servers

Bij het ontwerpen van AC-DC-secties voor voedingen van AI-servers en hoofdvoedingen van datacenters staan ​​ingenieurs over het algemeen voor drie grote uitdagingen:

① De tegenstelling tussen ruimte en capaciteit: In de beperkte ruimte van een 1U rackserver stuiten traditionele hoorncondensatoren van standaardformaat vaak op het dilemma van beperkte afmetingen. Het bereiken van voldoende energieopslagcapaciteit binnen een beperkte hoogte is een cruciale uitdaging die moet worden overwonnen bij het ontwerpen van voedingen met een hoge vermogensdichtheid.

② Uitdagingen met betrekking tot de levensduur in omgevingen met hoge temperaturen: AI-serverruimtes zijn over het algemeen omgevingen met hoge temperaturen, wat enorme druk uitoefent op het thermisch beheer van de voeding. De prestaties van de 450V/1400μF-condensator onder de hoge temperatuur van 105℃ hebben een directe invloed op de betrouwbaarheid van het systeem op de lange termijn.

③ Prestatie-eisen bij hogere frequenties: Door de wijdverspreide toepassing van nieuwe vermogenscomponenten zoals GaN/SiC nemen de schakelfrequenties van voedingen voortdurend toe. Dit stelt hogere eisen aan de ESR- en rimpelstroomcapaciteit van condensatoren om het risico op systeemuitval te minimaliseren.

YMIN IDC3

De prestatiegrenzen van hoogspanningscondensatoren herdefiniëren met behulp van technologie.

Om de bovengenoemde uitdagingen aan te pakken, heeft de YMIN IDC3-serie op drie vlakken doorbraken bereikt: materialen, structuur en proces.

1. Dichtheidsrevolutie: 70% capaciteitsverhoging binnen Φ30×70mm

Door gebruik te maken van een compacte hoornvormige condensatorbehuizing van Φ30×70 mm wordt een hoge capaciteit van 450 V/1400 μF bereikt binnen de typische hoogtebeperkingen van een standaard 1U-servervoeding. Vergeleken met traditionele producten van dezelfde grootte is de capaciteit met meer dan 70% verhoogd (ten opzichte van het typische capaciteitsbereik van gangbare Φ30×70 mm, 450 V vloeibare hoornvormige condensatoren in de industrie), waardoor de tegenstelling tussen hoge capaciteitsdichtheid en ruimte effectief wordt opgelost.

2. Doorbraak in levensduur: Duurzaamheid getest bij 105℃

Dankzij een geoptimaliseerde elektrolytsamenstelling en anodefoliestructuur vertoont de IDC3-serie uitstekende prestaties op het gebied van levensduur onder zware omstandigheden van 105℃. Dit ontwerp zorgt ervoor dat de condensatoren langdurig stabiel blijven in de hoge temperaturen van datacenters, waarmee de uitdaging van een korte levensduur als gevolg van hoge temperaturen in de sector effectief wordt aangepakt.

3. Aanpasbaarheid aan hoge frequenties: Speciaal ontwikkeld voor het GaN/SiC-tijdperk

Dankzij het ontwerp met lage ESR kan de condensator een hogere rimpelstroom bij 120 kHz weerstaan. Deze eigenschap zorgt ervoor dat de IDC3-serie beter geschikt is voor hoogfrequente schakeltopologieën op basis van GaN (galliumnitride)/SiC (siliciumcarbide) (conform de specificaties in het datasheet), wat een sterke bijdrage levert aan het verbeteren van de efficiëntie van voedingen met een hoge vermogensdichtheid. In tegenstelling tot de traditionele selectie van buscondensatoren, die zich voornamelijk richt op rimpelspanning bij lage frequenties, vereisen voedingen met een hoge vermogensdichtheid voor GaN/SiC-platformen gelijktijdige verificatie van de ESR- en hoogfrequente rimpelstroomcapaciteiten conform de specificaties in het datasheet.

Opmerking: De belangrijkste parameters in dit artikel zijn afkomstig van deYMIN IDC3-serieDatasheet/testrapport; tenzij anders vermeld, worden ESR/rimpelstroom beschreven volgens de specificaties in de datasheet (bijv. 120 kHz), en de meest recente versie van de datasheet is leidend.

Samenwerkingsinnovatie: betrouwbaarheids- en prestatieverificatie van 4,5 kW tot 12 kW

YMIN onderhoudt een intensieve technische samenwerking met toonaangevende fabrikanten van GaN-vermogenshalfgeleiders zoals Navitas (volgens openbare gegevens). In voedingsprojecten voor AI-servers met vermogensniveaus van 4,5 kW tot 12 kW en zelfs hoger, hebben de IDC3-serie hoogspanningsvloeistof-aansluitbare aluminium-elektrolytcondensatoren uitstekende prestaties geleverd.

Dit samenwerkingsmodel voor productontwikkeling waarborgt niet alleen de betrouwbaarheid van het product, maar biedt ook een solide technische basis voor de continue evolutie van voedingen voor AI-servers. De IDC3-serie van YMIN is (volgens openbare gegevens) de voorkeursoplossing geworden voor diverse hoogwaardige AI-serverprojecten, met prestaties die vergelijkbaar zijn met die van toonaangevende internationale merken.

Meer dan alleen producten: hoe YMIN systeemoplossingen biedt voor AI-servers

In een tijdperk van explosieve groei in AI-rekenkracht is de betrouwbaarheid van voedingssystemen van het grootste belang. YMIN Electronics begrijpt de strenge eisen die worden gesteld aan het ontwerp van voedingen voor AI-servers en biedt de industrie met de IDC3-serie een complete oplossing die een hoge capaciteitsdichtheid, een lange levensduur en een hoge betrouwbaarheid combineert.

Hieronder vindt u een typische selectiereferentie voor IDC3-serie hoogspanningscondensatoren met vloeibare snap-on-aansluiting (zelfdragend op het substraat) en aluminium elektrolytische condensatoren voor AI-servervoedingen, zodat u snel aan de systeemvereisten kunt voldoen:

Tabel 1: IDC3-serie hoogspanningsvloeistofcondensatoren met kliksluiting – Selectieaanbevelingen

Innovatie staat nooit stil: YMIN blijft stabiele stroom leveren voor AI-infrastructuur

In het tijdperk van computerkracht is een stabiele stroomvoorziening essentieel. YMIN Electronics, met zijn IDC3-serie hoogspanningsvloeistof-elektrolytische condensatoren van aluminium als kern, levert continu betrouwbare condensatorondersteuning voor AI-computerinfrastructuren. Wij leveren niet alleen producten, maar ook systeemoplossingen gebaseerd op diepgaande technologische kennis.

Bij het ontwerpen van de volgende generatie voedingen voor AI-servers staat YMIN klaar om u te helpen ontwerpgrenzen te doorbreken met technologische innovatie en samen mee te surfen op de golf van rekenkracht.

Vragen- en antwoordsectie

V: Hoe lossen de hoogspanningscondensatoren uit de IDC3-serie van YMIN de problemen op met betrekking tot de voedingen van AI-servers?

A: De YMIN IDC3-serie hoogspanningsvloeistof-elektrolytische condensatoren van aluminium met kliksluiting biedt oplossingen vanuit drie dimensies:

① Ontwerp met hoge dichtheid – Een hoge capaciteit van 450V/1400μF wordt bereikt binnen een afmeting van Φ30×70mm, waardoor de capaciteit met meer dan 70% toeneemt ten opzichte van producten van dezelfde grootte, waarmee het conflict tussen ruimte en capaciteit wordt opgelost;

② Lange levensduur bij hoge temperaturen – De geoptimaliseerde elektrolyt- en anodestructuur zorgen voor een levensduur van 3000 uur onder belasting bij 105℃, waardoor de betrouwbaarheid van het systeem op lange termijn wordt verbeterd;

③ Compatibiliteit met hoge frequenties – Dankzij een ontwerp met lage ESR ondersteunt het een hoge frequentie van 120 kHz, met een maximale rimpelstroom van ongeveer 4,12 A per cel (500 V/1700 μF, 120 kHz; 450 V/1400 μF ongeveer 2,75 A, zie de selectietabel aan het einde), compatibel met GaN/SiC-topologieën voor hoge frequenties, waardoor voedingen met een hoge vermogensdichtheid kunnen worden ontworpen.

Samenvatting aan het einde van het document.

Toepassingsgebieden: AC-DC front-end ontwerp voor AI-servervoedingen, hoofdvoedingssysteem voor datacenters, 1U rack-mount servervoeding met hoge vermogensdichtheid, GaN/SiC-gebaseerde hoogfrequente schakelende voeding, AI-computervoeding met hoge vermogensdichtheid (4,5 kW-12 kW+).

Kernvoordelen:

① Afmeting: Ruimtedichtheid, Beschrijving: Bereikt 450V/1400μF binnen een afmeting van Φ30×70mm, met een capaciteitsverhoging van meer dan 70% ten opzichte van vergelijkbare afmetingen, aanpasbaar aan de hoogtebeperkingen van 1U-servers.

② Afmeting: Levensduur bij hoge temperaturen, Beschrijving: Meer dan 3000 uur belastinglevensduur bij 105℃, geschikt voor gebruik in datacenters met hoge temperaturen.

③ Dimensie: Hoogfrequente prestaties, Beschrijving: Ontwerp met lage ESR, bestand tegen hogere rimpelstroom bij een hoge frequentie van 120 kHz, aanpasbaar aan GaN/SiC hoogfrequente topologieën.

④ Afmeting: Systeemverificatie, Beschrijving: In samenwerking met fabrikanten zoals Navitas, geschikt voor voedingsprojecten voor AI-servers van 4,5 kW tot 12 kW+.

Aanbevolen modellen

Driestappenselectiemethode:

Stap 1: Selecteer de nominale spanning op basis van de busspanning en houd rekening met een reductiemarge (bijv. 450-500V).

Stap 2: Selecteer de levensduurspecificatie op basis van de omgevingstemperatuur en het thermisch ontwerp (bijv. 105℃/3000 uur) en beoordeel de temperatuurstijging.

Stap 3: Stem de afmetingen af ​​op de beschikbare hoogte/diameter (bijv. Φ30×70mm) en controleer de rimpelstroom en ESR-specificaties.