瞭解电源模组：设计原则、规格、应用和我们的建议

 

电源模组在现代电子系统中起着至关重要的作用，在广泛的应用中提供稳定高效的电源转换。在本文中，我们将探讨电源模组的设计原理、规格和应用，并以全汉的顶级电源模组推荐作為总结。

 

设计原则

功率模组本质上是一种集成式的电源供应器，将功率半导体（如氮化鎵或碳化硅）、控制电路（数位或类比）和被动元件（如电感器、变压器和电容器）整合在一个单一封装中。以下是一些基本的设计原则：

集成度：

电源模组集成了多个元件，减少了对外部电路的需求。这简化了系统设计和管理，增强了可靠性、EMC合规性和系统灵活性。

效率：

高效的电源转换至关重要。出色的模块设计可较大限度地降低开关和传导损耗，从而在各种负载条件下提供高效率。它应符合最新的节能标準和测试準则，如80PLUS®效率标準或欧盟能效要求。

热管理：

当电源模组安装在安全限制和多样化工业环境中运行的系统中时，确保有效的散热设计非常重要。通常，该模组的工作温度范围為 -40°C 至 70°C，具有减额曲线或额外的气流。高效的电源拓扑和元件降额準则是有效热管理的关键。

保护功能：

电源模组集成了过电流、过电压、过热保护等保护功能，可防止损坏模组和连接的系统元件。

并联运行：

如果模组中包含冗餘设计，则应包括 Oring 器件和电路，以支援并联运行的模组。并联运行可提高系统可用性和可靠性，并增加功率输出。此功能对於任务关键型应用程式尤為重要，例如用於训练或推理的 AI 伺服器。

数位通信：

电源模组应能够与系统协同工作和通信，使模组能够作為系统中的关键元件进行监视和控制，由系统板管理控制器（BMC）及其通信协议进行管理。

数位控制：

作為数位通信的扩展功能，电源模组应準备好接受来自系统管理的命令，并回应结果和相关活动。例如，可以根据系统的散热要求控制 PSU 中的风扇，或者由於系统峰值负载，可以提供更高的功率输出。

易於安装：

电源模组应易於插入和拔出，或仅用几颗螺丝固定。这方便了系统售后的维护。

 

规格

我们来看看电源模组的关键规格：

额定电压：

电源模组在特定电压水準（例如 12V、24V 或 48V）下运行。额定电压决定了它们与不同应用的相容性。

额定电流：

模组可以处理的最大电流。更高的额定电流适用於伺服器、AI 或图形应用程式以及工业设备。

故障警报：

监控 PSU 比以往任何时候都更加重要。故障应报警并记录在 PSU 黑盒子或系统中。报警方式有两种：带TTL信号的模拟报警和数字状态位识别。

效率：

效率通常以百分比表示，表示模组将输入功率转换為输出功率的能力。

隔离：

一些电源模组在输入和输出之间提供电流隔离。这对於安全性和抗噪性至关重要。

机构尺寸：

在定义电源模组的设计规格时，机构要求实际上是我们必须定义的第一个主题。它与行销应用、最新技术和系统考虑有关。

 

应用

电源模组在各个领域都有应用：

伺服器：

在伺服器系统中，使用电源模组来保证可靠和高效的电力供应。它们在高性能伺服器中尤為重要，因為在高性能伺服器中，电源效率和可靠性至关重要。

数据中心：

电源模组用於数据中心设备。它们有助於提高能源效率，这是数据中心的一个关键问题，因為它们消耗大量电力。此外，如前所述，电源模组应支援通过数位通信进行电源监控。

电信设备：

电源模组在电信中提升或降低电压水準，尤其是在电源基站、路由器和网路交换机中。

工业应用：

电源模组具有机构尺寸、数字监控和电源冗餘功能，非常适合工业自动化、边缘计算和关键任务设备。

 

FSP建议

全汉的CRPS（Common Redundant Power Supply）是专為边缘伺服器、核心数据中心、AI中心等各种应用而设计的典型电源模组。以下是一些特定模型及其相应的应用：

FN系列：

该型号专為电信市场设计。它具有 AC 全范围和 240Vdc 输入，并且支援 NEBS。NEBS是电信设备的通用标準，具有系统高可靠性和高水準的EMC性能。

FL系列：

该型号也专為电信市场设计。它具有 -48V 输入和前端和后端设计（风扇吹入或吹出）。

FM 或 HM 系列：

此型号专為核心数据中心和云数据中心设计。它具有 AC 全范围和 240Vdc 输入，以及前端和后端设计（风扇吹入或吹出）。它具有高达3000W的均匀因数，3250W模组即将推出。

FH系列：

该型号专為核心数据中心和云数据中心而设计。它具有 336Vdc 或 277Vac 输入，可满足新的资料中心要求。

 

这些型号的设计符合上述电源模组的设计原则，例如高效率、数位通信总线和具有热插拔功能的并联操作。全汉提供从300W到3000W的功率模组。它们是各种应用的理想选择，包括储存伺服器、边缘伺服器、数据中心、AI 伺服器、GPU 伺服器、IPC 控制器和电信伺服器。模型的选择取决於特定的系统部署要求。

 

结论

电源模组是现代电子产品中必不可少的元件。其高集成的设计、高效率和数位特性使其成為各种应用的理想选择。随着技术的进步，电源模组将继续在塑造我们的互联世界方面发挥至关重要的作用。

请记住选择满足您特定要求的电源模组，同时考虑电压、电流、效率和数位特性。请至FSP的网站 https://www.fsp-group.com/cn/product/IPCPSU.html

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