分享在短時(shí)間內(nèi),ChatGTP 和 Claude 等人工智能 (AI) 大型語言模型 (LLM) 在規(guī)模和復(fù)雜程度方面取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。以參數(shù)數(shù)量衡量的規(guī)模在短短五年內(nèi)就增加了一千倍,而且預(yù)計(jì)不會(huì)停止。這種快速增長引發(fā)了有關(guān)人工智能未來的許多問題,同時(shí)也帶來了迫在眉睫的挑戰(zhàn),其中功耗是一個(gè)重大問題。
高功耗對(duì)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施中的電力電子設(shè)備提出了更高的要求。效率至關(guān)重要,通過使用低損耗、高密度的電源轉(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)顯著的改進(jìn)。
在數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施中實(shí)施低損耗、高密度電源轉(zhuǎn)換器
采用諧振轉(zhuǎn)換器來降低開關(guān)損耗是提高效率的一種方法。以圖 所示的 LLC 諧振轉(zhuǎn)換器為例。
圖 :簡化的 LLC 諧振 DC/DC 轉(zhuǎn)換器
在 LLC 諧振轉(zhuǎn)換器中,電源開關(guān)產(chǎn)生高頻方波,該方波進(jìn)入諧振回路。諧振回路產(chǎn)生諧波并輸出基頻正弦波。然后,高頻變壓器將電壓調(diào)高或調(diào)低以滿足規(guī)格要求,最后,二極管整流器將正弦波轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電源。
控制開關(guān),使方波頻率與 LLC 諧振頻率保持可預(yù)測的關(guān)系,無論方波頻率略高于還是略低于諧振頻率,都可以最大限度地提高效率。通過對(duì)開關(guān)調(diào)制脈沖進(jìn)行定時(shí),可以進(jìn)行調(diào)整以避免硬開關(guān)損耗并提高效率。
如果開關(guān)頻率可預(yù)測地高于 LLC 諧振頻率,則轉(zhuǎn)換器將以零電壓開關(guān) (ZVS) 模式運(yùn)行,以實(shí)現(xiàn)高效的電壓轉(zhuǎn)換。如果開關(guān)頻率可預(yù)測地低于該頻率,則轉(zhuǎn)換器將以零電流開關(guān) (ZCS) 模式運(yùn)行,通過減少輸出二極管上的應(yīng)力來提高效率。
根據(jù)數(shù)據(jù)中心環(huán)境中的應(yīng)用,諧振電路會(huì)利用不同類型的電容器。無論設(shè)置如何,具有以下特性的諧振電容器都有助于提高數(shù)據(jù)中心的效率:
?低 ESR/高 Q 值
?恒定電容
?高壓紋波處理
隨著寬帶隙半導(dǎo)體的使用,高頻變得越來越普遍,我們看到一些應(yīng)用領(lǐng)域(包括數(shù)據(jù)中心)正在從薄膜電容器轉(zhuǎn)向陶瓷電容器。1 類陶瓷具有溫度穩(wěn)定性、直流偏置和低等效串聯(lián)電阻(ESR)。
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