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快速增長的數(shù)字宇宙中的服務(wù)器電源

作者:MaurizioSalato 時間:2014-08-26 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  3 48等于新的12

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/262226.htm

  48V配電設(shè)計在一些重要方面不同于超過配電方案操作潛力的12V系統(tǒng)。最值得注意的是,48V配電系統(tǒng)可以用一個400V/480V三相來替代和銀盒(原理圖示例如圖2所示)。一個現(xiàn)代可產(chǎn)生約3%的總諧波失真,且很少超過5%,即使是在輕負載條件下。數(shù)目的減少(由于較高的單位功率)和線路電流所消耗的本來就較低的諧波含量,導(dǎo)致系統(tǒng)級電流波形諧波要低得多。

  服務(wù)器運營商可以充分利用現(xiàn)有400V/480V三相AC至48V DC設(shè)備的規(guī)模經(jīng)濟,這些設(shè)備已在電信和其他48V應(yīng)用中廣泛使用。一個典型10kW單元僅需2U(89 mm)的機架高度,即可提供≥97%的轉(zhuǎn)換效率和<5%的總諧波失真。相比之下,400V/480V三相到12V整流器是不實用的,因為它有非常高的電流輸出。

  導(dǎo)通損耗和導(dǎo)線尺寸的實際限制限制了電力可以經(jīng)濟地傳輸,例如基于12V機架的系統(tǒng)達到約5kW;使用相同輸電基礎(chǔ)架構(gòu)的48V配電可以提供20kW——足以從一個三相整流器為整個服務(wù)器機架供電。

  消除了機架中單相AC的DC配電戰(zhàn)略還簡化了電池備份的實現(xiàn):電池組不需要通過一臺UPS逆變器來升頻轉(zhuǎn)換(up convert),進而驅(qū)動AC-DC轉(zhuǎn)換器。相反,48V備用電池可以通過一個管理轉(zhuǎn)換、電池充電、電池監(jiān)測和狀態(tài)報告的最小控制界面來驅(qū)動IT負載。

  日益轉(zhuǎn)向48V配電要求系統(tǒng)設(shè)計人員重新思考自己的板電源(board-power)策略。有幾個可以考慮的選項,不過也有一些比12V設(shè)計使用的選項更簡單和尺寸更小。一個例子是的符合48V英特爾VR12.5標準的參考設(shè)計,它可以消除一個中間轉(zhuǎn)換級。的方法避免了多相位轉(zhuǎn)換拓撲結(jié)構(gòu),從而減少了元件數(shù)量,并有助于在流行的36~60V電信電壓范圍實現(xiàn)直接連接電源(包括備份)。元件數(shù)量的減少和更小的儲能要求允許設(shè)計人員讓電源傳送電路(power train)更靠近處理器,進而降低與PCB走線長度大致成正比的損耗和寄生電感。

  對于處理器和內(nèi)存之外的板上負載,單級降壓預(yù)計將實現(xiàn)整個服務(wù)器板的48V配電。隨著越來越高的功率密度需求,散熱設(shè)計成為了一個日益受到關(guān)注的問題。封裝技術(shù),如的轉(zhuǎn)換器級封裝(Converter housed in Package,ChiP)平臺兼容了雙面冷卻,可以簡化熱-機械設(shè)計。

  4 小結(jié)

  總體而言,48V配電設(shè)計比12V方案使用的材料更少,需要的銅更少。利用Vicor的符合48V英特爾VR12.5標準的解決方案,也避免了使用電解電容器。凈效應(yīng)是更高的可靠性、更好的可擴展性和更高的功率密度。

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