固態電容于AI服務器電源模塊中的低ESR優勢與散熱方案
在AI服務器電源模塊追求更高效率的進程中,固態電解電容的低ESR特性正成為突破能效瓶頸的關鍵因素。平尚科技開發的固態電容系列產品,通過導電高分子材料和特殊電極結構設計,將等效串聯電阻降至5mΩ以下(@100kHz,25℃),較傳統液態電解電容降低達80%,在200kHz開關頻率下的紋波電流承受能力提升至同類產品的2.5倍。這種低ESR特性直接帶來的效益是電源轉換效率提升1.2-1.8個百分點,特別是在GPU服務器電源這種大電流應用場景中,單臺8卡服務器年節電量可達210kWh。
在實際應用測試中,這種優勢表現得更為明顯。AI訓練服務器的12V/100A電源模塊采用平尚科技固態電容后,滿載運行時的電容溫升從傳統方案的35℃降低至18℃,無需額外散熱片即可滿足85℃環境溫度下的工作要求。在邊緣計算服務器的緊湊型電源設計中,固態電容的低ESR特性使得可以采用更小容值的電容實現更好的濾波效果,節省30%的電路板空間。平尚科技通過優化電容的內部結構和端子設計,將ESR的溫度特性控制在-40℃至+105℃范圍內變化不超過±20%,同時采用新型導熱封裝材料,使熱阻降低到8℃/W,大幅提升熱傳導效率。
針對高密度服務器的散熱挑戰,平尚科技提出了創新性的解決方案。在電容陣列布局上采用交錯排列方式,增強氣流通過性;在安裝方式上推薦直接與鋁基板焊接,通過 thermal via 將熱量傳導至散熱器;同時還開發了專用導熱墊片,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%。
能效提升是一個系統工程,需要每個元器件的協同優化。平尚科技通過固態電容的低ESR特性和創新散熱方案,為AI服務器電源模塊提供了完整的性能提升解決方案。隨著AI算力需求的持續增長,這種注重能效優化的設計理念將成為服務器電源發展的重要方向。