智能電源方案提升能效并降低成本
發(fā)布時(shí)間:2021-07-13 來源:Ali Husain 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】數(shù)據(jù)是當(dāng)今世界最有價(jià)值的商品之一。趨勢(shì)如即將開啟的5G意味著大量數(shù)據(jù)將能快速移動(dòng),從而支持?jǐn)?shù)據(jù)密集型格式如虛擬實(shí)境(VR) / 增強(qiáng)實(shí)境(AR)所需的視頻內(nèi)容的進(jìn)一步增長。我們?cè)节呣D(zhuǎn)向云來保護(hù)這些重要信息。
隨著數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本的降低,對(duì)舊數(shù)據(jù)的整理變得不那么重要-所需的存儲(chǔ)容量正以前所未有的速度呈螺旋式增長。因此,保持?jǐn)?shù)據(jù)中心正常運(yùn)行所需的電力非常重要,且還在持續(xù)快速增長。估計(jì)目前數(shù)據(jù)中心消耗3%的美國電力,預(yù)計(jì)到2040年將達(dá)到15%。
能源昂貴,確保足夠的電力可用是數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商面臨的主要挑戰(zhàn)。另一個(gè)昂貴的商品是空間占位,數(shù)據(jù)中心的占位也在增加,以容納每年增加一千萬臺(tái)服務(wù)器。為了控制成本,數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商正謀求使用更少的電力,并減少其占位。
為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),電源系統(tǒng)必須提高能效,減少廢熱,減少熱管理問題,并且功率密度可增加,從而減小整體尺寸。因提高能效而降低溫度也有助于提高可靠性,這在數(shù)據(jù)中心中非常有用。
為了實(shí)現(xiàn)這性能和可靠性,電源系統(tǒng)越來越精密,且集成度更高,尤其是在功率開關(guān)MOSFET及其相關(guān)驅(qū)動(dòng)器領(lǐng)域。更多的功能被納入以確保最高水平的正常運(yùn)行時(shí)間,包括熱插拔設(shè)備如風(fēng)扇和磁盤驅(qū)動(dòng)器的能力。
功率密度的下一級(jí)水平是智能功率級(jí)(SPS)方案,集成MOSFET、驅(qū)動(dòng)器和檢測(cè)電流及溫度的感測(cè)器。這方案支持構(gòu)成部分相互匹配和優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)分立方案無法實(shí)現(xiàn)的性能水平。
MOSFET技術(shù)已顯著改進(jìn),能在非常高效和緊湊的封裝中集成控制IC和MOSFET。例如,安森美半導(dǎo)體最近推出了NCP3284 1MHz DC-DC轉(zhuǎn)換器,具有30A能力,并提供多種保護(hù)功能,占位5mm x 6mm。以更高的頻率工作可減小外部無源器件的尺寸,從而增加整體功率密度。
eFuse如NIS5020、NIS5820和NIS6150在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。這些基于智能半導(dǎo)體的器件在電力系統(tǒng)中至關(guān)重要,需要在移除負(fù)載時(shí)保持電源接通。這樣,就可以先更換出現(xiàn)故障的部件如風(fēng)扇或磁盤驅(qū)動(dòng)器等,并允許進(jìn)行例行維護(hù)如升級(jí)磁盤驅(qū)動(dòng)器,同時(shí)保持系統(tǒng)運(yùn)行。
數(shù)據(jù)中心中電源相關(guān)技術(shù)最重大的變化也許是用現(xiàn)代寬禁帶材料如氮化鎵(GaN)或碳化硅(SiC)替代傳統(tǒng)的硅基器件的趨勢(shì)。基于這些材料的器件不僅能在更高的頻率和更高的溫度下運(yùn)行,而且本質(zhì)上能效更高,從而創(chuàng)建了數(shù)據(jù)中心所需的更小、更冷卻、更可靠的高能效方案。
盡管SiC 基MOSFET的成本仍高于硅基MOSFET,但成本卻下降了,電感和電容器的相關(guān)節(jié)?。ㄆ渲档陀诠柙O(shè)計(jì))意味著SiC基電源方案的物料單(BoM)成本現(xiàn)在比硅設(shè)計(jì)更低。預(yù)計(jì)這將成為轉(zhuǎn)折點(diǎn),導(dǎo)致更快地采用WBG技術(shù),從而進(jìn)一步降低成本。
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請(qǐng)聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀:
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測(cè)試庫獲得德國萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無線開發(fā)平臺(tái)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來更多臺(tái)式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器, 以推動(dòng)不斷增長的IO-Link市場
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 讓汽車LED照明無死角,LED驅(qū)動(dòng)的全面進(jìn)化
- 開關(guān)模式電源問題分析及其糾正措施:晶體管時(shí)序和自舉電容問題
- 熱電偶的測(cè)溫原理
- 【泰克先進(jìn)半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室】 遠(yuǎn)山半導(dǎo)體發(fā)布新一代高壓氮化鎵功率器件
- ADALM2000實(shí)驗(yàn):變壓器
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索