De dolda hjältarna bakom AI-datorkraft: Hur inhemskt producerade högspänningskondensatorer (Φ30×70 mm 450 V/1400 µ F, 105 ℃/3000 H) löser tre stora utmaningar inom serverströmförsörjning

Med den explosionsartade tillväxten av AI-datorkraft upplever datacenter ett exempellöst uppgraderingstryck. Som "hjärtat" för AI-servrar står AC-DC-frontend-strömförsörjningsdesignen inför exempellösa utmaningar: hur uppnår man högre effekttäthet, längre livslängd och starkare tillförlitlighet inom begränsat utrymme? Detta är inte bara en teknisk fråga, utan också avgörande för att säkerställa kontinuerlig och stabil utmatning av AI-datorkraft.

YMIN Electronics, en ledande leverantör av kondensatorlösningar för hushållsbruk med många års erfarenhet inom högspänningskondensatorer, har lanserat IDC3-serien av högspännings-vätskekondensatorer i aluminium som snäpps på för att möta de specifika behoven hos AI-servrars strömförsörjning och tillhandahåller en innovativ teknisk lösning för att lösa problem i branschen.

Driftsförhållanden

• Plats: Energilagrings-/filterkondensator efter AC-DC front-end PFC (Power Factor Correction) DC-Link (DC-buss) (typisk lösning)

• Effekt: 4,5 kW–12 kW+; Formfaktor: 1U rackmonterad serverströmförsörjning/datacenterströmförsörjning

• Frekvens: Med den ökande tillämpningen av GaN (galliumnitrid)/SiC (kiselkarbid) ligger switchfrekvensen vanligtvis i intervallet tiotals kHz till hundratals kHz (beroende på projektet; den här artikeln citerar en specifikation som 120 kHz)

• Drift och värme: Datacenter är vanligtvis i drift dygnet runt; strömförsörjningen har hög intern värmetäthet, vilket kräver uppmärksamhet på kondensatorhöljets temperatur/livstidsnedklassning (typiska driftsförhållanden med hög temperatur)

Tre stora utmaningar: Avslöjar dilemmaet med högspänningskondensatorer i designen av AI-servrars strömförsörjning

Vid konstruktionen av AC-DC-sektioner i AI-servrars strömförsörjning och datacenters huvudströmförsörjning står ingenjörer generellt inför tre stora utmaningar:

① Motsägelsen mellan utrymme och kapacitet: I det begränsade utrymmet på en 1U rackmonterad server står traditionella hornkondensatorer i standardstorlek ofta inför dilemmat med begränsad storlek. Att uppnå tillräcklig energilagringskapacitet inom en begränsad höjd är en avgörande utmaning som måste övervinnas vid design av nätaggregat med hög effektdensitet.

② Livslängdsutmaningar i högtemperaturmiljöer: AI-serverrumsmiljöer är generellt sett miljöer med hög temperatur, vilket sätter enorm press på strömförsörjningens värmehantering. Prestandan hos 450V/1400μF-kondensatorn under den höga temperaturen på 105℃ påverkar direkt systemets långsiktiga tillförlitlighet.

③ Prestandakrav under trenden med högre frekvens: Med det utbredda införandet av nya kraftkomponenter som GaN/SiC ökar strömförsörjningens switchfrekvenser kontinuerligt, vilket ställer högre krav på kondensatorernas ESR- och rippelströmskapacitet för att undvika risken för systemavbrott.

YMIN IDC3

Omdefiniera prestandagränserna för högspänningskondensatorer med hjälp av teknologi

För att hantera de ovan nämnda utmaningarna har YMIN IDC3-serien uppnått omfattande genombrott inom tre dimensioner: material, struktur och process:

1. Densitetsrevolution: 70 % kapacitansökning inom Φ30 × 70 mm

Genom att använda ett kompakt hornformat kondensatorpaket på Φ30×70 mm uppnås en hög kapacitans på 450V/1400μF inom de typiska höjdbegränsningarna för en standard 1U-serverströmförsörjning. Jämfört med traditionella produkter av samma storlek ökar kapaciteten med över 70 % (jämfört med det typiska kapacitetsintervallet för vanligt förekommande Φ30×70 mm, 450V flytande hornformade kondensatorer i branschen), vilket effektivt löser motsättningen mellan hög kapacitetstäthet och utrymme.

2. Genombrott i livslängd: Hållbarhet testad vid 105 ℃

Genom optimerad elektrolytformulering och anodfoliestruktur uppvisar IDC3-serien utmärkt livslängdsprestanda under tuffa förhållanden på 105 ℃. Denna design gör det möjligt för kondensatorerna att bibehålla långsiktig stabilitet i datacenters högtemperaturmiljö, vilket enkelt hanterar branschens utmaning med kort livslängd på grund av höga temperaturer.

3. Anpassningsförmåga vid höga frekvenser: Skräddarsydd för GaN/SiC-eran

Med en låg ESR-design kan den motstå högre rippelström vid 120 kHz. Denna funktion gör att IDC3-serien bättre kan anpassa sig till högfrekventa switchtopologier baserade på GaN (galliumnitrid)/SiC (kiselkarbid) (enligt databladsspecifikationerna), vilket ger starkt stöd för att förbättra effektiviteten hos nätaggregat med hög effektdensitet. Till skillnad från traditionellt val av busskondensatorer som främst fokuserar på lågfrekvent rippel, kräver nätaggregat med hög effektdensitet för GaN/SiC-plattformar samtidig verifiering av ESR- och högfrekvent rippelströmskapacitet enligt databladsspecifikationerna.

Obs: Viktiga parametrar i den här artikeln kommer frånYMIN IDC3-seriendatablad/testrapport; om inget annat anges beskrivs ESR/rippelström enligt databladets specifikationer (t.ex. 120 kHz), och den senaste versionen av databladet ska gälla.

Samarbetsinnovation: Tillförlitlighets- och prestandaverifiering från 4,5 kW till 12 kW

YMIN har ett djupt tekniskt samarbete med branschledande tillverkare av GaN-krafthalvledare, såsom Navitas (enligt offentlig information). I projekt med strömförsörjning för AI-servrar från 4,5 kW till 12 kW och ännu högre effektnivåer har IDC3-seriens högspännings-vätskebaserade snap-on-elektrolytkondensatorer i aluminium visat enastående prestanda.

Denna samarbetsmodell för utveckling verifierar inte bara produktens tillförlitlighet utan ger också en solid teknisk grund för den kontinuerliga utvecklingen av AI-servrars strömförsörjning. YMINs IDC3-serie har blivit den föredragna lösningen för flera avancerade AI-serverprojekt (enligt offentlig information), med prestanda jämförbar med ledande internationella varumärken.

Mer än bara produkter: Hur YMIN tillhandahåller systemnivålösningar för AI-servrar

I en era av explosionsartad tillväxt inom AI-datorkraft är tillförlitligheten hos strömförsörjningssystem av största vikt. YMIN Electronics har en djup förståelse för de stränga kraven på design av AI-servrars strömförsörjning och förser branschen med en komplett lösning som balanserar hög kapacitetstäthet, lång livslängd och hög tillförlitlighet genom IDC3-serien.

Följande är en typisk referens för IDC3-seriens högspänningsvätskebaserade snap-on (självbärande substrat) aluminiumelektrolytkondensatorer i AI-servrar, vilket hjälper dig att snabbt matcha systemkraven:

Tabell 1: IDC3-serien högspänningsvätskekondensatorer med snäppfäste – rekommendationer för val

Innovationen slutar aldrig: YMIN fortsätter att leverera stabil kraft till AI-infrastruktur

I datorkraftens era är stabil strömförsörjning grundläggande. YMIN Electronics, med sina IDC3-serie högspänningsvätskekondensatorer i aluminium som kärna, tillhandahåller kontinuerligt tillförlitligt kondensatorstöd för AI-datorinfrastruktur. Vi tillhandahåller inte bara produkter utan även systemnivålösningar baserade på djupgående teknisk förståelse.

När du designar nästa generations AI-serverströmförsörjning är YMIN redo att hjälpa dig att bryta designgränser med teknisk innovation och tillsammans rida på vågen av datorkraft.

Fråge- och svarssektion

F: Hur löser YMINs högspänningskondensatorer i IDC3-serien problemområdena med strömförsörjning för AI-servrar?

A: YMIN IDC3-serien av högspänningsvätskekondensatorer i aluminium med snäppfäste erbjuder lösningar från tre dimensioner:

① Högdensitetsdesign – Uppnå 450V/1400μF hög kapacitans inom en storlek på Φ30×70 mm, vilket ökar kapaciteten med över 70 % jämfört med produkter av samma storlek, vilket löser konflikten mellan utrymme och kapacitet;

② Lång livslängd vid höga temperaturer – Optimerad elektrolyt- och anodstruktur upprätthåller en livslängd på 3000 timmar vid 105 ℃, vilket förbättrar systemets långsiktiga tillförlitlighet;

③ Högfrekvenskompatibilitet – Använder en låg ESR-design, som stöder 120 kHz högfrekvensdrift, med en maximal rippelström för encellsceller på cirka 4,12 A (500 V/1700 μF, 120 kHz; 450 V/1400 μF cirka 2,75 A, se urvalstabellen i slutet), kompatibel med GaN/SiC högfrekvenstopologier, vilket underlättar strömförsörjningsdesigner med hög effektdensitet.

Sammanfattning i slutet av dokumentet

Tillämpliga scenarier: AI-serverströmförsörjning AC-DC frontend-design, datacenters huvudströmförsörjningssystem, 1U rackmonterad serverströmförsörjning med hög densitet, GaN/SiC-baserad högfrekvent switchande nätaggregat, AI-datorströmförsörjning med hög effektdensitet (4,5 kW–12 kW+).

Kärnfördelar:

① Mått: Rymddensitet, Beskrivning: Uppnår 450V/1400μF inom en storlek på Φ30×70 mm, med en kapacitetsökning på över 70 % jämfört med liknande storlekar, anpassningsbar till höjdbegränsningar för 1U-serverar.

② Mått: Livslängd vid hög temperatur, Beskrivning: Över 3000 timmars belastningstid vid 105 ℃, lämplig för högtemperaturmiljöer i datacenter.

③ Dimension: Högfrekvensprestanda, Beskrivning: Design med låg ESR, tål högre rippelström vid 120 kHz högfrekvens, anpassningsbar till GaN/SiC högfrekvenstopologier.

④ Mått: Systemverifiering, Beskrivning: Samarbetat med tillverkare som Navitas, lämplig för AI-serverströmförsörjningsprojekt på 4,5 kW till 12 kW+.

Rekommenderade modeller

Trestegs urvalsmetod:

Steg 1: Välj den spänningsklassade hållfastheten baserat på busspänningen och ta hänsyn till nedstämplingsmarginalen (t.ex. 450–500 V).

Steg 2: Välj livslängdsspecifikation baserat på omgivningstemperatur och termisk dimensionering (t.ex. 105 ℃/3000 timmar) och bedöm temperaturökningen.

Steg 3: Matcha måtten enligt begränsningar för utrymmets höjd/diameter (t.ex. Φ30×70 mm) och verifiera rippelströmmen och ESR-specifikationen.