英飞凌推出27kW三相PSU参考设计,面向下一代AI服务器

要点

  • 英飞凌发布面向下一代AI服务器的27kW三相PSU参考设计
  • 在480VAC输入、50%负载率条件下,最大电源效率超过98%
  • 集成式能量缓冲器可确保20毫秒的hold-up时间

英飞凌科技(Infineon Technologies)宣布推出面向下一代AI服务器的27kW三相电源单元(PSU)参考设计。该方案面向服务器ODM和OEM,符合OCP Open Rack V3(ORV3)规范及AI服务器机架架构要求,旨在缩短开发周期,并帮助提升机架功率密度、电源效率和散热性能。

随着AI工作负载扩大、GPU性能提升以及机架密度增加,数据中心供电架构正逐步向800VDC或±400VDC迁移。英飞凌表示,这一参考设计扩展了其面向AI服务器的电源解决方案组合,可支持上述下一代供电架构。

结合CoolSiC与CoolMOS,效率超过98%

该参考设计整合了650V CoolSiC MOSFET、CoolMOS MOSFET、EiceDRIVER栅极驱动器、XENSIV电流传感器、PSOC微控制器等英飞凌组件。在480VAC输入、50%负载率条件下,其最大电源效率超过98%;通过采用五电平ANPC PFC拓扑和三电平LLC转换器,功率密度达到116W/in3,高于ORV3规定的最低要求94W/in3。

集成能量缓冲器,hold-up时间达20毫秒

该参考设计内置集成式能量缓冲器,在发生短时电网故障时仍可确保20毫秒的hold-up时间。同时,它可平滑GPU负载突变引起的线路电压波动,从而无需外部电容组单元(CBU)。借助集成式平面磁结构,该设计还可支持紧凑、模块化且可扩展的高频变压器方案。

AI服务器会随GPU处理状态在短时间内大幅变化功耗,因此电源不仅需要高转换效率,还要能够跟随急剧负载变化并稳定供电。该参考设计通过将能量缓冲器与数字控制结合,应对AI工作负载特有的功率波动。

采用PSOC Control C3数字控制

PFC段和LLC段均采用数字控制,以适应负载波动较大的AI应用。PSOC Control C3 Performance Line微控制器集成了PPCA(Programmable Power Control Accelerator,可编程功率控制加速器),可实现快速动态响应以及高精度电流、电压控制。

该方案支持311~528VAC三相输入电压范围,可适用于全球不同电力标准。其输入电流总谐波失真率(iTHD)较低,在大部分工作负载范围内可实现高于0.99的功率因数。可工作环境温度范围为-5℃~+45℃。

面向800VDC时代扩展AI服务器电源

英飞凌正在扩展面向AI服务器的电源产品组合,覆盖从电网到处理器核心的电力转换。此次27kW三相PSU被定位为前端电力转换参考设计,用于将数据中心输入的交流电接入未来的800VDC或±400VDC供电架构。该方案将能效、功率密度提升以及对GPU急剧负载变化的响应能力整合在一起,旨在帮助下一代AI服务器机架完成电源设计。

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