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钛金Plus!纳微超高功率密度CPRS185 3.2kW服务器电源方案全解析

作者:admin点击:188 发布时间:2023-08-15

要问今年最火的词是什么,ChatGPT一定有一席之地。这款有问必答、一呼百应的AI应用席卷了整个互联网,而其背后“无名英雄”——数据中心服务器的需求也不断攀升。



强大的算力和持续应用加大了服务器电源的压力,主要有两点:



水涨船高的功率:服务器GPU和CPU功耗加剧使得其功率密度直逼100W/inch³;



愈发苛刻的效率:国家双碳目标,欧盟2023年实现钛金效率的新法规要求,使得服务器电源需要向更高效率的方向演进。



两手都要抓,两手都要硬。最新的AI服务器系统要求,服务器电源需在CRPS185尺寸下实现3200W的功率目标(功率密度逼近100W/inch³),为实现在该功率密度下对应的热要求, 钛金牌(Titanium)效率是CRPS 3200W服务器电源必须要实现的一个性能指标。



得益于高频、高效的特点,氮化镓(GaN)成为了功率密度更高、效率更高、性能更强的电源材料首选。纳微半导体率先向行业推出了基于纳微650V GaN IC的 CRPS185 3200W 钛金牌 Plus效率服务器电源解决方案。



性能指标



· 标准CRPS185尺寸



73.5mm(宽)*40mm(高)*185mm(长)



· 钛金Plus效率



峰值效率>96.52%,



效率>96%@20%~60% 负载



· 保持时间



10ms@3200W, 12ms@2700W



· 工作温度



-5℃~55℃



·功率密度



98W/inch³



· EMI



Class A



拓扑方案



效率曲线



纳微CRPS185 3200W钛金Plus方案可以满足钛金Plus的效率要求(包含Vsb损耗):



效率大于96%@20%~60%负载



其中峰值效率为96.52%,半载下效率为96.3%。



如此平坦的效率曲线,尤其是20%负载下依然能实现96%以上的效率,得益于GaN的使用。GaN的低开关损耗,极大地提高了轻载下的效率。



节能减排



相较于钛金效率方案,纳微提出的钛金Plus效率方案为客户带来更多的经济效益和节能减排。如上表所示,纳微提出的钛金Plus效率在20%~60%效率大于96%,在20%负载下,比传统钛金效率要高2%。



以一台服务器电源常年工作在30%负载计算,采用钛金Plus方案:



每台CRPS 3200W钛金Plus电源3年可以节电757度电,即节省电费454人民币,给数据中心客户带来巨大经济收益。



每台CRPS 3200W钛金Plus电源可减少755千克二氧化碳排放和303千克标准煤的使用,极大助力国家双碳目标和节能减排。



热能数据



在55C环温下,纳微CRPS185 3200W钛金Plus方案可以满足IPC9592B的降额要求。



器件优势



纳微CRPS185 3200W钛金Plus方案采用了纳微最新的650V Toll封装GaN IC产品。与传统Si MOSFET相比,纳微该系列GaN具有如下优越性能特点:



· 纳微GaN集成了驱动,有效解决了E-Mode GaN驱动较为敏感脆弱的问题,大大简化了工程师的设计难度,大幅提高了电源系统的可靠性。



· 纳微GaN Vds耐压为650V @continuous,800V@transient



· 开通和关断速度(即Turn on&Turn off dV/dt)可调



· 低Qg,低Co,无反向恢复损耗Qrr等



· 具有极低的开关损耗



· 具有SCP短路电流保护功能



应用领域



除数据中心服务器外,



纳微GaN-based CRPS185 3200W 钛金Plus效率电源设计方案还可以广泛应用在:



· 交换机/路由器电源



· 通信电源



· 其他算力电源等应用中



助力客户节能增效,加速超高功率密度高效率电源产品的研发。


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