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固態(tài)電容于AI服務(wù)器電源模塊中的低ESR優(yōu)勢與散熱方案
在AI服務(wù)器電源模塊追求更高效率的進(jìn)程中，固態(tài)電解電容的低ESR特性正成為突破能效瓶頸的關(guān)鍵因素。平尚科技開發(fā)的固態(tài)電容系列產(chǎn)品，通過導(dǎo)電高分子材料和特殊電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將等效串聯(lián)電阻降至5mΩ以下（@100kHz，25℃），較傳統(tǒng)液態(tài)電解電容降低達(dá)80%，在200kHz開關(guān)頻率下的紋波電流承受能力提升至同類產(chǎn)品的2.5倍。這種低ESR特性直接帶來的效益是電源轉(zhuǎn)換效率提升1.2-1.8個(gè)百分點(diǎn)，特別是在GPU服務(wù)器電源這種大電流應(yīng)用場景中，單臺8卡服務(wù)器年節(jié)電量可達(dá)210kWh。
在實(shí)際應(yīng)用測試中，這種優(yōu)勢表現(xiàn)得更為明顯。AI訓(xùn)練服務(wù)器的12V/100A電源模塊采用平尚科技固態(tài)電容后，滿載運(yùn)行時(shí)的電容溫升從傳統(tǒng)方案的35℃降低至18℃，無需額外散熱片即可滿足85℃環(huán)境溫度下的工作要求。在邊緣計(jì)算服務(wù)器的緊湊型電源設(shè)計(jì)中，固態(tài)電容的低ESR特性使得可以采用更小容值的電容實(shí)現(xiàn)更好的濾波效果，節(jié)省30%的電路板空間。平尚科技通過優(yōu)化電容的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和端子設(shè)計(jì)，將ESR的溫度特性控制在-40℃至+105℃范圍內(nèi)變化不超過±20%，同時(shí)采用新型導(dǎo)熱封裝材料，使熱阻降低到8℃/W，大幅提升熱傳導(dǎo)效率。
針對高密度服務(wù)器的散熱挑戰(zhàn)，平尚科技提出了創(chuàng)新性的解決方案。在電容陣列布局上采用交錯(cuò)排列方式，增強(qiáng)氣流通過性；在安裝方式上推薦直接與鋁基板焊接，通過 thermal via 將熱量傳導(dǎo)至散熱器；同時(shí)還開發(fā)了專用導(dǎo)熱墊片，使電容殼體溫升再降低5-8℃。這些措施雖然使電容模塊成本增加25%，但將電源模塊的壽命預(yù)期從3年延長至7年，整體擁有成本降低40%。
能效提升是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要每個(gè)元器件的協(xié)同優(yōu)化。平尚科技通過固態(tài)電容的低ESR特性和創(chuàng)新散熱方案，為AI服務(wù)器電源模塊提供了完整的性能提升解決方案。隨著AI算力需求的持續(xù)增長，這種注重能效優(yōu)化的設(shè)計(jì)理念將成為服務(wù)器電源發(fā)展的重要方向。
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