品牌服务器都是这样的,利用机箱内部的冗扇,工业设备的风道结构来散热,以达到静音的目的。
知识点:被动散热,主动散热,冗扇,风道。
散热片厂家九州风神算是国内不错的,他们有自己的实验室,在国内做这行也做了10年了,下面是他们的公司介绍!值得大家看看。九州风神成立于1996年,2000年将公司资源全部转向电脑散热器的研发、生产和行销业务,2001年建成除西藏、台湾外覆盖全国的销售网络,现已成为中国大陆最专业的电脑散热器厂商。九州风神已经连续数年在中国零售市场占有率位居前列。2006年公司散热器相关产品总销量超过680万只,销售额超过1亿元人民币,并在近几年一直保持着两位数的增长。九州风神于2002年通过了ISO9001和ISO14001相关国际认证
九州风神一贯注重产品的研发,2005年建成了完全符合Intel和AMD标准的散热实验室,同时大幅扩充了既有专业知识又具备实战经验的研发团队。
九州风神在产品研发上取得长足发展,给客户带来了巨大的价值,吸引了芯片巨头Intel和AMD的目光。继2004年年底与AMD签署CNDA协议之后,2005年初又与Intel签署了CNDA协议。通过技术保密协定的签署,九州风神成为大陆第一家能够及时获取Intel和AMD技术支持,并在新品研发和市场推广上与之紧密配合的散热器制造厂商。
在制造方面,九州风神的生产能力已经达到年产1500万台的水平,具备了注塑、五金模具的设计和加工、五金冲压、挤型镶铜、热管产品回流焊接、CNC精密加工、风扇设计制造、塑胶配件射出等行业相关的垂直整合加工能力。高度的垂直整合和对电子器件散热行业的专注,铸就了九州风神对品质和成本的强大管控能力。
目前,九州风神具备全线符合欧盟ROHS标准的环保产品生产能力,每年有大量产品销往欧洲、南北美、中东和东南亚地区。
自2004年开始,九州风神公司开始大力开发OEM/ODM市场,凭借自身多年累积的制造经验、专业的研发和管理、以客为尊的经营理念和一支高素质的服务团队。随着技术和加工制造能力的不断提升,公司的产品由传统的PC、服务器散热产品衍生到LED光源、电力设备、医疗设备、军工设备等工业散热领域,并成功地为一些国内外知名大型项目提供了技术和产品支持。2007年九州风神承接了上海计算中心一百万亿次超级计算机全部散热产品的工程设计及制造项目,并出色完成。2009年我国的一千万亿次超级计算机项目,九州风神也参与了部分散热产品的工程设计与制造任务,获得了客户的充分好评。
九州风神身处竞争激烈的产业链上游,却一直以价值共享的理念同客户分享着高效的认同。
电子发烧友网报道(文/李诚)随着产业的数字化转型,通信基站、数据中心逐渐增多,能源压力愈发紧张。据相关资料显示,预计至2025年通信站点数量将增至7000万个,年耗电量超过6700亿度;数据中心将增至2400万机架,年耗电量超过9500亿度。数以亿计的用电量让人陷入了沉思,在“双碳”的大背景下,节能减排已成为全人类的共同目标,也掀起了各行业的能源革命。以通信业务起家的华为,在通信基站、服务器领域均有布局,秉承着“极简、绿色、智能、安全”的理念,推出了多款应用于服务器的电源产品。
图源:华为
近日,B站博主@机魂发布了一条关于电源拆解的视频深深吸引了我。拆解的是一款来自华为的钛金级3000W氮化镓服务器电源。据博主介绍,该电源型号为PAC3000S12-T1,是华为几年前的一款产品,电源功率密度极高,系统转换效率更是高达96%。
背面参数 图源:@机魂
通过查阅相关资料发现,华为有用多款服务器电源产品,输出电压均为12V,输出功率涵盖了900W至3000W不等,封装尺寸均为68mm x 183mm x 40.5mm,183mm的身长与业界平均水平265mm相比缩短了不少,体积控制到了490.62 mm3 ,以至于功率密度高达6.114W/mm3。而常规的消费类氮化镓电源的功率密度只有1.1W/ mm3 ,即使与专用的服务器电源相比,这款电源的功率密度也提升了50%以上。同时支持90~264V交流电压和180V~300V直流电压输入,12.3V/243.9A输出。
左:三款不同输出功率的电源内部对比 右:电源输出端 图源:@机魂
PAC3000S12-T1是如何实现功率密度高达6.114W/mm3的呢?通过以上三款华为服务器电源内部对比发现,这三款底面PCB的大小是一致的,900W和1200W的电源内部空间看起来比较宽裕,并且都接入了较大的铝基散热板,增强电源系统的散热性能。而3000W的电源内部取消了散热板的设计,采用了PCB横、竖拼接的方式,将有限的空间利用率提至最高,并且塞满元器件,在电源输出侧还采用了MLCC电容叠焊的设计,从整体来看这款电源非常紧凑。
俯视面图 图源:@机魂
由于这款电源的内部空间有限,设计师尽可能地为其他元件预留充足的空间,将两个PFC电感设计为一个整体,共用一组磁芯,合封在一起。这也是功率高密度的一个体现。
从这款电源的外观、元器件布局来看,虽然很紧凑,但是一点不乱,这也体现了华为PCB设计工程师水平之高,既要考虑元器件布局时的电磁兼容问题,又要考虑如何布局才能使电源体积更小,仅在这一部分就花费了不少的心血。
在系统电路方面,这款3000W服务器电源采用了PFC+LLC的电源架构。这款电源采用的PFC拓扑为交错式图腾柱PFC,图腾柱PFC是一种新的PFC形式,是目前已知的电路拓扑中使用组件最少的,与传统PFC拓扑相比,导通损耗更低、转换效率更高。
图源:@机魂
在图腾柱PFC部分共采用了12颗MOSFET,其中高频桥臂使用了8颗氮化镓MOSFET,据博主推测这8颗氮化镓MOSFET为GaN Systems的GS66516T 650V增强型氮化镓MOSFET,采用了低电感的GaNPX 封装,导通电阻仅为25mΩ。低频桥臂使用了导通电阻为28mΩ的4颗硅基MOSFET,型号为英飞凌的IPT60R028G7 最大导通电压为650V,这些MOSFET都是通过两两并联,互相交错连接的。PFC主控芯片为ST专门针对数字电源转换应用的STM32F334。
图源:@机魂
LLC电路采用的是LLC谐振半桥结构,使用了4颗与PFC电路同型号的氮化镓MOSFET。辅助电源使用的是英飞凌的准谐振反激 PWM 控制器ICE2QR2280G,这款控制器具备了数字频率降低功能,能够在负载减小时保证运行的稳定性,同时在转换效率和抗电磁干扰方面均有不错的表现。12V输出使用的是东芝的N沟道MOSFET,导通电阻仅为0.41mΩ。
通过拆解发现,华为的这款电源用料十足,共堆了12颗氮化镓MOSFET,GS66516T在元器件交易平台的售价显示为275元每颗,仅仅12颗氮化镓MOSFET总价值就达到了3300元,华为的堆料能力真的是把我给折服了,严重怀疑设计师在设计这款电源时没有考虑成本。
电源在工作时会持续发热,随着温度的升高,电源的性能也会受到影响,电源组件寿命也会缩短,最终可能导致系统故障。因此电源的热管理十分关键。
图源:@机魂
通过电源拆解发现,电源内部竟没有安装散热片,散热全靠电源输入端旁的12V/4A的风扇完成,该风扇在满转速的情况下可达4W转,毕竟这款电源输出功率高达3000W,产生的热量不可小觑。但是不足之处就是在大转速下,风扇的声音也会很大。
下“重本”的电源效率为何仅有96%呢?由于散热采用的是12V/4A的风扇,在运行状态下风扇的损耗是很大的。以及由于输出电流高达243.9A,因此在同步整流环节的导通损耗非常高,同时,当243.9A大电流经过变压器时也会产生很高的铜损。这三个方面的损耗是这款电源的效率提不上去的主要原因。
虽说这是一款几年前的产品,但在大功率、高密度、高效率方面都能够满足现在服务器电源的发展需求,再加上错落有致的元器件布局,可以看出华为的研发团队还是相当有实力的。
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