草丁图书馆

  1. 首页 > 生活百科 >

智能电源方案提升能效并降低成本

数据是当今世界最有价值的商品之一 。趋势如即将开启的5G意味着大量数据将能快速移动 ， 从而支持数据密集型格式如虚拟实境(VR)/增强实境(AR)所需的视频内容的进一步增长 。我们越趋转向云来保护这些重要信息 。
随着数据存储成本的降低 ， 对旧数据的整理变得不那么重要-所需的存储容量正以前所  未有的速度呈螺旋式增长 。因此 ， 保持数据中心正常运行所需的电力非常重要 ， 且还在持续快速增长 。估计目前数据中心消耗3%的美国电力 ， 预计到2040年将达到15% 。
能源昂贵 ， 确保足够的电力可用是数据中心运营商面临的主要挑战 。另一个昂贵的商品是空间占位 ， 数据中心的占位也在增加 ， 以容纳每年增加一千万台服务器 。为了控制成本 ， 数据中心运营商正谋求使用更少的电力 ， 并减少其占位 。
为实现这些目标 ， 电源系统必须提高能效 ， 减少废热 ， 减少热管理问题 ， 并且功率密度可增加 ， 从而减小整体尺寸 。因提高能效而降低温度也有助于提高可靠性 ， 这在数据中心中非常有用 。
为了实现这性能和可靠性 ， 电源系统越来越精密 ， 且集成度更高 ， 尤其是在功率开关MOSFET及其相关驱动器领域 。更多的功能被纳入以确保最  高水平的正常运行时间 ， 包括热插拔设备如风扇和磁盘驱动器的能力 。
【智能电源方案提升能效并降低成本】功率密度的下一级水平是智能功率级(SPS)方案 ， 集成MOSFET、驱动器和检测电流及温度的感测器 。这方案支持构成部分相互匹配和优化 ， 从而实现分立方案无法实现的性能水平 。
智能电源方案提升能效并降低成本
文章插图
MOSFET技术已显著改进 ， 能在非常高效和紧凑的封装中集成控制IC和MOSFET 。例如 ， 安森美半导体最  近推出了NCP32841MHzDC-DC转换器 ， 具有30A能力 ， 并提供多种保护功能 ， 占位5mmx6mm 。以更高的频率工作可减小外部无源器件的尺寸 ， 从而增加整体功率密度 。
eFuse如NIS5020、NIS5820和NIS6150在数据中心应用中发挥重要作用 。这些基于智能半导体的器件在电力系统中至关重要 ， 需要在移除负载时保持电源接通 。这样 ， 就可以先更换出现故障的部件如风扇或磁盘驱动器等 ， 并允许进行例行维护如升级磁盘驱动器 ， 同时保持系统运行 。
数据中心中电源相关技术最  重大的变化也许是用现代宽禁带材料如氮化镓(GaN)或碳化硅(SiC)替代传统的硅基器件的趋势 。基于这些材料的器件不仅能在更高的频率和更高的温度下运行 ， 而且本质上能效更高 ， 从而创建了数据中心所需的更小、更冷却、更可靠的高能效方案 。
智能电源方案提升能效并降低成本
文章插图
尽管SiC基MOSFET的成本仍高于硅基MOSFET ， 但成本却下降了 ， 电感和电容器的相关节省(其值低于硅设计)意味着SiC基电源方案的物料单(BoM)成本现在比硅设计更低 。预计这将成为转折点 ， 导致更快地采用WBG技术 ， 从而进一步降低成本 。

    推荐阅读


    上一篇：如何提升「文笔」？好文案：纵享丝滑！

    下一篇：巨量千川投放经验120条，投放新手必看！