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创新电源解决方案驱动AI数据中心增长

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问:安森美的这项解决方案可以应用于大型制造业工厂吗?
答:可以的,这个看你们的功率需求,我们有单管和模块方案,支持的功率可到1MW

问:电源解决方案解决的是什么
答:主要针对高功率的服务器电源的应用进行分析解答

问:有相关AI电源的资料吗?
答:可以联系onsemi

问:碳化硅(SiC)MOSFET和中低压MOSFET技术与传统技术相比效率可以提高多少?
答:这个根据不同的型号来说,区别比较大,但总体至少在30%以上。同时实现更高开关速度,更低导通内阻,满足日益增长的高功率密度需求

问:AI数据中心对电源有哪些新要求?安森美的方案有哪些新提升?
答:主要是效率和功率密度,而ONSEMI的方案可以更好的提供这些指标,如ELITE SICMOSFET 和CJFET

问:数据中心电源架构也是前级PFC+DCDC吗
答:是的,PFC+DC-DC。

问:当前AI电源转换效率已达95%以上,未来通过哪些技术突破至更高水平?
答:对原厂来说可以通过对MOS管的更新迭代进行提升。在ODM端可以通过不断优化layout,选用新一代的拓扑进行设计优化

问:安森美碳化硅技术优势在哪里?
答:我们的SICMOS 第M3S对FOM进行优化,可以减少导通损耗及开关损耗等

问:与传统的硅基MOSFET相比,安森美的SiC MOSFET在服务器PSU的PFC(功率因数校正)电路中能带来怎样的效率提升?是否有具体的数据?
答:我们产品介绍里面都会有,尤其在同样RDSON的情况下,对比了竞品的损耗,我们的产品性能更优越。

问:主要有哪几种芯片?
答:这次研究主要针对SiC

问:主要有哪几种芯片?
答:这次演讲主要针对SiC MOSFET以及最新一代的中低压MOS,超低内阻用以实现AI服务器的高能效

问:效率提升量化: 与传统的硅基IGBT或超结MOSFET相比,在服务器电源的典型工作负载(如50%负载)下,采用安森美的SiC MOSFET预计能为PFC和LLC拓扑带来多少百分比的效率提升?
答:跟竞品比起来,通常知至少0.1%的提升。

问:安森美在该领域有何优势
答:效率高和高功率密度

问:EliteSiC系列有什么解决方案
答:目前ONSEMI有3kw server PSU以及12kW server PSU方案-基于Elite SiC设计,会在月底的PCIM展会上展出

问:应用于AI,电源如何解决散热问题?
答:对于高功率密度,我们在年底会推出顶部散热封装,更好的解决散热问题。

问:碳化硅材料的产品有哪些
答:SiC MOSFET以及CJFET都涵盖有SiC材料

问:安森美MODFET产品耐受冲击电压为多少?
答:这个根据不同器件的耐受冲击不一样,如650V,1200V等。

问:效率能达到多高?
答:目前的设计能满足最新一代的服务器设计要求ORV3,峰值效率达到97.5%

问:有仿真模型吗
答:我们有封装模型,推荐使用PLCES仿真。

问:想了解数据中心智能PDU未来发展方向
答:文档里面有说明,都是高功率密度和高效率发展

问:數據中心對電源有哪些特殊要求?
答:一是尺寸,二是效率。现在终端对ODM厂商要求要满足80PLUS认证或ORV3认证

问:M3对比M1有哪些区别
答:M3是最新一代,显著减小了die size

问:安森美的 SiC 与中低压 MOSFET 技术核心解决什么问题?
答:LV MOS,我们使用最先进的T10技术可以优化FOM等。SIC MOS,使用最新的M3S技术,也是优化了FOM等参数。

问:栅极驱动优化: 驱动SiC MOSFET有哪些关键注意事项?安森美是否提供与之完美匹配的专用栅极驱动IC,以确保快速开关并抑制振铃和过压?
答:对于驱动的话,要选择合适的驱动电流,其次在PCBlayout时要尽量减少驱动环路的面积等。

问:在数据中心电源方案选择时,是否低功率的选择传统Si技术有优势,高功率的选择SiC更有优势?
答:传统的Si MOS在Rdson以及开关速度上不如SiC,如果是要做高功率密度认证的设计,SiC有明显的优势。

问:安森美是针对 AI 数据中心的哪一痛点推出该技术方案?
答:高功率密度和高效率

问:安森美SiC器件适用于哪些拓扑
答:如 TPPFC, CLLC, FLYBACK, LLC,DAB等等。

问:碳化硅电源的设计原理是怎样的?带来哪些性能的提升?
答:区别于传统硅MOS,碳化硅在驱动电压上为-3V/18V。在开关损耗以及导通内阻上有明显的提升,进一步提升电源设计效率

问:同步整流优化: 在服务器电源的次级侧同步整流(SR)应用中,安森美的中低压MOSFET如何通过降低导通电阻(Rds(on))和优化栅极电荷(Qg)来最大化效率?
答:降低RDSON 可以通过驱动电压失效,而对于QG的优化是通过我们的技术实现的,如T10技术等

问:onsemi在电源上的优势是什么
答:ONSEMI有满足各个电压段,不同的封装的产品。有丰富的产品线以及高可靠性

问:领先的碳化硅(SiC)常用的耐温是多少度,MOSFET和中低压MOSFET技术为服务器电源提供高效、高密度的解决方性能肯定很好,价格有点贵吗?
答:目前的市场SIC和LV MOSFET,都比较便宜。SIC的温度一般可以用到140°

问:在开关电源设计中SiC MOSFET能否完全替代IGBT应用?
答:在相似的耐压,过流参数下能完全替代IGBT。

问:拓扑结构推荐: 对于一款高达3kW+的钛金/白金级服务器电源,安森美推荐何种系统架构?例如,是否是基于“PFC(SiC) + LLC(SiC) + 12VSR(MOSFET) + 多相Buck(MOSFET)”的组合?
答:是的,你描述的结构完全正确。器件也是用SIC MOFET和LV MOSFET实现的

问:M3系列除了推荐的18V驱动外,可以用其他电压驱动吗?
答:可以的,但是我们会建议使用-3V/18V进行驱动。是为了避免高温下的Vgs温漂以及Rdson的最优值

问:EMI控制: 更快的开关速度意味着更大的dv/dt和di/dt。安森美的解决方案中包含哪些有助于从源头降低EMI的技术或设计技巧?例如,是否有斜率控制驱动技术?
答:对于EMI的控制,更依赖于外部电路,如X1电容,Y1电容以及工模和差模电感等。

问:功率密度提升: 除了器件本身,安森美能否提供整套的参考设计和仿真工具,帮助工程师在提升开关频率的同时,优化磁性元件(变压器、电感)的选择和布局,最终实现高于50W/in?甚至100W/in?的功率密度?
答:部分有参考设计,仿真工具我们推荐PLECS.

问:安森美是否有针对48V母线架构服务器电源的专用MOSFET解决方案?其性能特点是什么?
答:针对48V输出,我们推荐我们最新一代的T10低压MOSFET,最低1.5mohm的内阻。同时我们也有dual-cool封装进一步降低散热。此外也有source down封装减小EMI,增加散热速度

问:在追求高功率密度的设计中,MOSFET的封装至关重要。安森美提供了哪些先进的封装(如PQFN, Dual Cool等)来改善热性能和功率密度?
答:是的。如顶部散热等封装

问:对于服务器电源常用的LLC谐振转换器,安森美的SiC MOSFET相比IGBT方案在效率和热管理上有哪些显著优势?
答:效率更高,损耗更低。大大提高了开关频率

问:AI数据中心电源需要那些认证?
答:通常为CRPS,80PLUS和ORV3认证

问:安森美的全套解决方案(SiC + MOSFET)能否帮助单相服务器电源达到80 Plus钛金(Titanium)标准?在哪些负载点上优势最明显?
答:一般我们看50%和100%会有明细的优势。

问:封装技术演进: 安森美在Power MOSFET的封装方面(如LFPAK, PolarPAK等)有哪些创新?这些封装如何帮助减小PCB面积、降低寄生电感和改善热性能?
答:增加了双面散热,顶部散热,及source down

问:家电行业是否已经开始大规模采用SiC?
答:SIC还没有,在新能源方面已经完全量产。

问:安森美的中低压MOSFET在驱动易用性方面(如低阈值电压Vgs(th)和低Qg)做了哪些改进,以降低驱动电路的复杂性和损耗?
答:目前onsemi有standard gate Vsg=2-4V;以及logic gate Vgs=1-2V; 在Qg参数上,对比上一代我们有显著降低,使用logic gate器件时会有更低的导通损耗

问:产品路线图: 安森美在服务器电源领域的SiC和中低压MOSFET技术未来路线图是怎样的?例如,是否有计划推出导通电阻更低、封装更先进的下一代产品?
答:一直在持续改善器件的尺寸,以及FOM等参数。

问:碳化硅SIC MOSFET的体二极管,可以做续流使用吗?
答:可以的,和正常硅管是一样的。在LLC拓扑中,也会用来进行续流以实现ZVS

问:碳化硅SIC MOSFET的体二极管,可以做续流使用吗?
答:理论上可以做续流,但是需要评估系统的效率和损耗等

问:安森美在在DCDC上的优势是什么?效率比国内大一线大厂高吗
答:优势就是高效率,一般情况下对比竞品效率会高

问:请问,SiC MOSFET在服务器电源中最优的工作频率区间是多少?如何平衡高频带来的损耗与体积减小?
答:工作频率PFC,65KHZ, LLC200KHZ。损耗低了,散热就能减少,然后磁性器件的体积也能减少

问:请问安森美的SiC MOSFET产品线是否涵盖了从临界模式(CrM)到连续导通模式(CCM)PFC拓扑的全部需求?
答:是的,碳化硅能满足不同拓扑的需求

问:你们的中低压MOSFET的FOM具体是多少?
答:可以参考文档,比如说RDSON和QG的乘积等。

问:是否有针对AI数据中心GPU服务器所需的高功率电源的解决方案?
答:目前有满足3kw PSU以及12kw PSU方案会在月底的PCIM展会上进行展出

问:请问老师在LLC谐振变换器中,如何选择SiC MOSFET以优化轻载效率?
答:也跟控制器的模式有关。对于ONSEMI 的 SICMOSFET 推荐选择M3S的,能优化QG和Rdson

问:控制误差如何修正???
答:通过闭环控制

问:与硅基MOSFET和IGBT相比,SiC MOSFET在AI数据中心电源转换中有什么关键优势?
答:硅管和IGBT目前很难满足AI SERVER的高功率密度需求,目前在新一代产品设计中,SiC拥有超快开关速度,低导通内阻被厂家广泛使用

问:对于ZVS操作,SiC MOSFET的输出电容特性是否经过优化?
答:这个COSS是经过优化的

问:针对高密度设计,中低压OptiMOS采用顶部散热时,有哪些优化的PCB布局和散热方案?
答:可以参考文件给出的方案

问:我们SiC最高耐压多少?
答:1700V 分离器件

问:图腾柱PFC相比传统二极管桥PFC有哪些优化?
答:高效率

问:图腾柱PFC相比传统二极管桥PFC有哪些优化?
答:主要是取代二极管换成MOSFET,能极大提供效率

问:专家好,如何优化缓冲电路设计以充分发挥你们SiC MOSFET的高速性能?
答:我们有文档专门计算 了RC sunnber

问:AI电源有特殊要求吗?安森美的电源方案有哪些特色,除了AI应用,还可以用于那些方面?
答:光伏和新能源汽车等等

问:您好,你们的器件是否集成了温度传感或电流传感等诊断功能?
答:模块里面有,但是分离器件里面没有