電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)導(dǎo)（文 / 吳子鵬）在算力需求與碳中和方針的功率兩層束縛下，數(shù)據(jù)。密度中心。新款芯片現(xiàn)代職業(yè)正從單一目標(biāo)極致化轉(zhuǎn)向體系級優(yōu)化，電源對相關(guān)。辦理元器材。數(shù)據(jù)的中心功率密度和功率提出了更高要求。與此一起，建造現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心體量繼續(xù)擴(kuò)展，功率安全牢靠性的密度重要性益發(fā)凸顯。
德州儀器。新款芯片現(xiàn)代體系司理游聲揚(yáng)表明，電源現(xiàn)代。辦理 AI。數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)中心正驅(qū)動。中心云核算。、。人工智能。、。5G。等技能迅猛發(fā)展，隨之而來的是數(shù)據(jù)中心對。電源。需求的急劇攀升，更高的功率密度與功率成為職業(yè)中心應(yīng)戰(zhàn)。如安在高功能核算與動力功率之間找到平衡，已成為推進(jìn)數(shù)據(jù)中心繼續(xù)演進(jìn)的要害。
為協(xié)助現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心應(yīng)對上述應(yīng)戰(zhàn)，德州儀器（。TI。）推出新款。電源辦理。芯片，以滿意其快速增長的電源需求。其間，TI 發(fā)布的選用職業(yè)規(guī)范 TOLL 封裝的集成式 GaN 功率級系列（LMG3650R035、LMG3650R025 和 LMG3650R070），在功率密度和功率方面完成了明顯提高；新款 TPS1685 則是具有電源途徑維護(hù)功用的 48V 集成式熱插拔電子保險(xiǎn)絲，可助力客戶滿意數(shù)據(jù)中心硬件及處理需求。
功率密度 >100W/in3 的集成式 GaN 功率級系列。
在提高功率和功率密度范疇，第三代。半導(dǎo)體。的價(jià)值日益凸顯。在電源規(guī)劃中，GaN（。氮化鎵。）作為第三代寬禁帶半導(dǎo)體資料，憑仗高頻高效、耐高溫、高功率密度的特性，正成為數(shù)據(jù)中心電源提高功率與功率密度的中心技能突破口。
GaN 在數(shù)據(jù)中心電源轉(zhuǎn)化體系中的顛覆性優(yōu)勢首要體現(xiàn)在以下方面：
高頻高效轉(zhuǎn)化，下降電能損耗：GaN 器材的開關(guān)速度遠(yuǎn)超硅基。 MOSFET。，且反向恢復(fù)損耗簡直為零，可完成高效電源規(guī)劃；
減小被迫元件體積，提高功率密度：高頻作業(yè)形式答應(yīng)運(yùn)用更小的電感和。電容。，因而 GaN 器材可大幅緊縮。電源模塊。體積，縮短板級輸電間隔，下降線纜損耗，從而完成高功率密度。
不過，GaN 器材也面對技能應(yīng)戰(zhàn)?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)中心架構(gòu)多依據(jù)硅基器材規(guī)劃，改用 GaN 需從頭優(yōu)化。驅(qū)動電路。、散熱計(jì)劃和操控算法，尤其是。驅(qū)動器。與 GaN 器材的匹配存在必定技能門檻。
游聲揚(yáng)指出，TI 推出的集成式 GaN 功率級系列（LMG3650R035、LMG3650R025 和 LMG3650R070）集成了高功能。柵極驅(qū)動。器與 650V GaN 場效應(yīng)。晶體管。（FET），一起完成了高功率（>98%）和高功率密度（>100W/in3）。這些器材還集成了過。電流。維護(hù)、短路維護(hù)和過溫維護(hù)等先進(jìn)功用，這對服務(wù)器電源等溝通 / 直流運(yùn)用尤為重要 —— 規(guī)劃人員需在更小空間內(nèi)供給更大功率。
在實(shí)踐運(yùn)用中，TI 集成式 GaN 功率級系列的集成柵極驅(qū)動器可協(xié)助規(guī)劃人員構(gòu)建簡練的高密度布局，一起明顯削減寄生。耦合。。這一特性在高開關(guān)頻率的電源轉(zhuǎn)化中尤為要害，因?yàn)闁艠O環(huán)路中的電路寄生耦合會導(dǎo)致柵極噪聲和堆疊損耗添加。而運(yùn)用集成式功率級，寄生耦合可降至極低水平，且布局規(guī)劃更簡化。
值得一提的是，集成式 GaN 功率級系列選用工業(yè)規(guī)范變壓器外形無引腳（TOLL）封裝，規(guī)劃人員可直接使用 TI GaN 器材的功率優(yōu)勢，無需進(jìn)行本錢昂揚(yáng)且耗時(shí)的從頭規(guī)劃。傳統(tǒng) GaN 器材常因初期改造難度大，迫使規(guī)劃人員拋棄晉級，而 TI 的計(jì)劃有用處理了這一痛點(diǎn)。
維護(hù)才能達(dá) 6kW 以上的熱插拔電子保險(xiǎn)絲。
TI 推出的另一款新品是48V 可堆疊集成式熱插拔電子保險(xiǎn)絲 ——TPS1685。
TPS1685 是一款集成式大電流電路維護(hù)與電源辦理器材，僅需少數(shù)外部元件即可供給多種維護(hù)形式，能有用抵擋過載、短路和浪涌電流沖擊。針對浪涌電流有特殊要求的運(yùn)用，可經(jīng)過單個(gè)外部。電容器。設(shè)定輸出轉(zhuǎn)化率；用戶還可依據(jù)體系需求設(shè)置輸出電流約束電平。憑借用戶可調(diào)理的過流消隱計(jì)時(shí)器，體系可在電子保險(xiǎn)絲不跳閘的情況下支撐負(fù)載電流瞬態(tài)峰值。此外，集成的快速、精確。模仿。負(fù)載電流監(jiān)測器有助于展開猜測性維護(hù)，而。Intel。PSYS 和 PROCHOT 等先進(jìn)動態(tài)渠道電源辦理技能可優(yōu)化服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心功能。
游聲揚(yáng)介紹，選用分立式熱插拔。操控器。和外部場效應(yīng)晶體管（FET）時(shí)，功率一般僅為 4kW；而集成式處理計(jì)劃 TPS1685 可將功率擴(kuò)展至6kW 以上。因?yàn)榧闪藷岵灏尾倏仄骱?FET，該計(jì)劃元件數(shù)量更少，規(guī)劃更精簡 —— 無需檢測。電阻。和電流傳感放大器即可監(jiān)測電流，元件數(shù)量和處理計(jì)劃尺度削減 50%。此外，TPS1685 選用30mm2 薄型四方扁平無引腳（LQFN）封裝，可供給牢靠且。智能。的電源途徑維護(hù)。
傳統(tǒng)電子保險(xiǎn)絲并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)面對明顯應(yīng)戰(zhàn)，如漏源導(dǎo)通電阻（RDS (ON)）、。PCB。布線電阻和。比較器。閾值不匹配，或許導(dǎo)致電子保險(xiǎn)絲間電流分配不均，引發(fā)過早跳閘或誤跳閘。而規(guī)劃人員可經(jīng)過并行銜接多個(gè) TPS1685 器材，添加高功率體系的總電流容量。一切器材在發(fā)動和穩(wěn)態(tài)期間可自動同步運(yùn)轉(zhuǎn)狀況并同享電流，防止部分器材過載導(dǎo)致并行鏈過早或部分封閉，使規(guī)劃人員可以經(jīng)過可擴(kuò)展的器材滿意 >6kW 的高功率處理需求。