Avenç en el disseny de fonts d'alimentació per a servidors d'IA d'1U: com aconseguir la miniaturització sense fallades?

 

Amb la demanda cada cop més gran de potència de càlcul de la IA, el disseny de fonts d'alimentació per a servidors s'enfronta a reptes sense precedents. En els dissenys de fonts d'alimentació per a servidors 1U, aconseguir una alta densitat de potència, una alta estabilitat de càrrega i la miniaturització en un espai limitat ha estat un problema urgent per als enginyers.

Disseny de fonts d'alimentació d'1U: els condensadors es converteixen en el principal factor limitant de la miniaturització

En solucions de fonts d'alimentació d'alta densitat de potència per a servidors d'IA d'1U, els condensadors sovint són un dels components més difícils de comprimir. Fins i tot amb la millora contínua en la freqüència de commutació i l'eficiència dels nous dispositius d'alimentació com el GaN, la mida i l'espai de dissipació de calor dels servidors no han seguit el ritme.

En aquest disseny, els condensadors no són només components de suport, sinó que són un factor clau que determina directament l'èxit de la solució de font d'alimentació.

1. Reptes de la miniaturització dels condensadors

En projectes pràctics de fonts d'alimentació de servidors d'IA, els enginyers solen afrontar els següents reptes:

• Augment de la densitat de potència

• Reducció de la mida del mòdul de potència de més del 50%

• Funcionament estable a altes temperatures a llarg termini, funcionant en un entorn de 105 ℃

• Alta capacitat de suportar el corrent d'ondulació, funcionament a llarg termini amb càrregues elevades

• Decaïment de la capacitat controlable, mantenint l'estabilitat del sistema

Sota aquests requisits, la reducció de la mida del condensador afecta directament tot el disseny del sistema. Uns volums de condensador més petits signifiquen que la capacitat de capacitància i la capacitat de suportar el corrent d'ondulació poden no complir simultàniament els requisits, cosa que planteja un repte de disseny important.

2. Avantatges de les fonts d'alimentació de GaN i majors requisits de condensadors

Amb la introducció de la tecnologia GaN (nitrur de gal·li), les freqüències de commutació, l'eficiència i la mida de la font d'alimentació han millorat, però això també ha imposat una major demanda al rendiment dels condensadors.

Per a les fonts d'alimentació de GaN, els condensadors no només necessiten una densitat de condensació més alta, sinó que també han de suportar un corrent d'ondulació més gran i tenir una vida útil més llarga per garantir l'estabilitat del sistema.

Condensadors de la sèrie YMIN IDC3

Resolent els principals reptes de les solucions de font d'alimentació d'alta densitat de potència

Per abordar aquests reptes, YMIN Electronics ha llançat la sèrie IDC3 de condensadors electrolítics d'alumini líquid, dissenyats específicament per a fonts d'alimentació de servidors d'IA de GaN. Els principals avantatges d'aquests condensadors són l'alta densitat de capacitança i l'alta capacitat de càrrega de corrent d'ondulació, cosa que permet un funcionament estable en entorns durs d'alta temperatura i alta càrrega, convertint-los en un "component clau" en dissenys de fonts d'alimentació d'alta densitat de potència.

Informació del producte

Sèrie: IDC3

Especificacions: 450V / 1400μF

Dimensions: 30 × 70 mm

Estructura: Condensador electrolític d'alumini líquid en forma de banya

1. La "capacitat subjacent" de la miniaturització dels condensadors: augment del 70% en la densitat de la capacitança

L'augment de la densitat de capacitança dels condensadors de la sèrie IDC3 ens permet proporcionar una capacitat de càrrega de corrent d'ondulació i capacitança més alta sense augmentar la mida. En comparació amb productes japonesos similars, la sèrie IDC3 ofereix un augment del 70,7% en la densitat de capacitança, de 13,64 μF/cm³ a ​​23,29 μF/cm³. Això permet una reducció del 55% en la mida del mòdul de potència sense comprometre l'estabilitat del rendiment.

2. Estabilitat sota funcionament a llarg termini amb càrrega elevada: corrent ondulat i vida útil a altes temperatures

En entorns d'alta càrrega i alta temperatura, l'estabilitat del condensador és crucial. Els condensadors de la sèrie IDC3 poden suportar un corrent d'ondulació elevat (19 A), reduint eficaçment el nombre de condensadors en paral·lel, optimitzant la disposició de la font d'alimentació i mitigant el risc d'acumulació de calor localitzada.

A més, a una temperatura de funcionament de 105 °C, l'IDC3 té una vida útil superior a 3000 hores, amb una degradació de la capacitança controlada dins del 8%, cosa que garanteix un rendiment estable de la font d'alimentació durant el funcionament a llarg termini.

3. Beneficis a nivell de sistema: més que una simple optimització de condensadors

A la solució de font d'alimentació per a servidors d'IA GaN de Navitas, la introducció dels condensadors de la sèrie IDC3 aporta diverses millores: un augment de l'1%~2% en l'eficiència energètica, una reducció d'aproximadament 10°C en l'augment de temperatura del sistema i una reducció significativa de la mida del mòdul d'alimentació.

Aquestes optimitzacions finalment condueixen a l'estabilitat i la fiabilitat a llarg termini de tot el sistema de servidor, demostrant plenament el paper fonamental dels condensadors en el disseny de fonts d'alimentació d'alta densitat de potència.

Conclusió: El paper crucial dels condensadors en el disseny de fonts d'alimentació de servidors d'IA d'1U

En el disseny de fonts d'alimentació per a servidors d'IA d'1U, que impliquen tant una alta densitat de potència com una alta càrrega, els condensadors no són només components, sinó un element crític que determina el funcionament estable a llarg termini de la font d'alimentació.

Els condensadors de la sèrie YMIN IDC3, amb la seva densitat de capacitança superior, la seva capacitat de càrrega de corrent d'ondulació i la seva estabilitat a altes temperatures, s'han convertit en un contribuent important al disseny de fonts d'alimentació dels servidors d'IA.


Data de publicació: 13 de gener de 2026