Gjennombrudd innen 1U AI-serverstrømforsyningsdesign: Hvordan oppnå miniatyrisering uten feil?

 

Med den stadig økende etterspørselen etter AI-datakraft står design av serverstrømforsyninger overfor enestående utfordringer. I 1U-serverstrømforsyningsdesign har det å oppnå høy effekttetthet, høy laststabilitet og miniatyrisering på begrenset plass vært et presserende problem for ingeniører.

1U strømforsyningsdesign: Kondensatorer blir den viktigste begrensende faktoren for miniatyrisering

I strømforsyningsløsninger med høy effekttetthet for 1U AI-servere er kondensatorer ofte blant de vanskeligste komponentene å komprimere. Selv med den kontinuerlige forbedringen i svitsjefrekvens og effektivitet for nye strømforsyningsenheter som GaN, har ikke størrelsen og varmespredningskapasiteten til servere holdt tritt.

I denne designen er kondensatorer ikke bare støttekomponenter, men snarere en nøkkelfaktor som direkte avgjør hvor vellykket strømforsyningsløsningen er.

1. Utfordringer med kondensatorminiatyrisering

I praktiske strømforsyningsprosjekter for AI-servere står ingeniører vanligvis overfor følgende utfordringer:

• Økt effekttetthet

• Størrelsesreduksjon på strømmodulen på over 50 %

• Stabil drift under langvarige høye temperaturer, i et miljø på 105 ℃

• Høy motstandsevne mot rippelstrøm, langvarig drift med høy belastning

• Kontrollerbar kapasitansnedbrytning, som opprettholder systemstabilitet

Under disse kravene påvirker reduksjon av kondensatorstørrelse direkte hele systemdesignet. Mindre kondensatorvolum betyr at kapasitans og rippelstrømmotstand kanskje ikke samtidig oppfyller kravene, noe som utgjør en betydelig designutfordring.

2. Fordeler med GaN-strømforsyninger og økte kondensatorkrav

Med introduksjonen av GaN (galliumnitrid)-teknologi har strømforsyningens svitsjefrekvenser, effektivitet og størrelse blitt forbedret, men dette har også stilt høyere krav til kondensatorens ytelse.

For GaN-strømforsyninger trenger kondensatorer ikke bare høyere kapasitanstetthet, men må også tåle større rippelstrøm og ha lengre levetid for å sikre systemstabilitet.

YMIN IDC3-serien kondensatorer

Løser kjerneutfordringene med strømforsyningsløsninger med høy effekttetthet

For å møte disse utfordringene har YMIN Electronics lansert IDC3-serien med elektrolyttiske kondensatorer i flytende aluminium, spesielt utviklet for strømforsyninger av GaN AI-servere. Kjernefordelene med disse kondensatorene er høy kapasitanstetthet og høy rippelstrømbæreevne, noe som muliggjør stabil drift under tøffe miljøer med høy temperatur og høy belastning, noe som gjør dem til en «nøkkelkomponent» i strømforsyningsdesign med høy effekttetthet.

Produktinformasjon

Serie: IDC3

Spesifikasjoner: 450V / 1400μF

Mål: 30 × 70 mm

Struktur: Hornformet flytende aluminiums elektrolytisk kondensator

1. Den «underliggende evnen» til kondensatorminiatyrisering – 70 % økning i kapasitanttetthet

Den økte kapasitanstettheten til kondensatorene i IDC3-serien lar oss gi høyere kapasitans- og rippelstrømbæreevne uten å øke størrelsen. Sammenlignet med lignende japanske produkter tilbyr IDC3-serien en økning i kapasitanstetthet på 70,7 %, fra 13,64 μF/cm³ til 23,29 μF/cm³. Dette gir en reduksjon på 55 % i størrelsen på strømmodulen uten at det går på bekostning av ytelsesstabilitet.

2. Stabilitet under langvarig drift med høy belastning: Rippelstrøm og levetid ved høy temperatur

I miljøer med høy belastning og høye temperaturer er kondensatorstabilitet avgjørende. Kondensatorene i IDC3-serien tåler høy rippelstrøm (19 A), noe som effektivt reduserer antallet parallelle kondensatorer, optimaliserer strømforsyningens layout og reduserer risikoen for lokal varmeoppbygging.

Videre har IDC3 en levetid på over 3000 timer ved en driftstemperatur på 105 °C, med kapasitansdegradering kontrollert innenfor 8 %, noe som sikrer stabil strømforsyningsytelse under langvarig drift.

3. Fordeler på systemnivå: Mer enn bare kondensatoroptimalisering

I Navitas' GaN AI-serverstrømforsyningsløsning gir introduksjonen av IDC3-seriens kondensatorer flere forbedringer: en økning i strømeffektivitet på 1 % til 2 %, en reduksjon på omtrent 10 °C i systemtemperaturøkning og en betydelig reduksjon i størrelsen på strømmodulen.

Disse optimaliseringene fører til slutt til stabilitet og langsiktig pålitelighet for hele serversystemet, og demonstrerer fullt ut den sentrale rollen til kondensatorer i design av strømforsyninger med høy effekttetthet.

Konklusjon: Kondensatorenes avgjørende rolle i strømforsyningsdesign for 1U AI-servere

I utformingen av 1U AI-serverstrømforsyninger, som involverer både høy effekttetthet og høy belastning, er kondensatorer ikke bare komponenter, men snarere et kritisk element som bestemmer strømforsyningens langsiktige stabile drift.

YMIN IDC3-seriens kondensatorer, med sin overlegne kapasitanstetthet, rippelstrømbæreevne og høye temperaturstabilitet, har blitt en viktig bidragsyter til design av strømforsyninger for AI-servere.


Publisert: 13. januar 2026