Prichádzajú samonapájacie polovodičové ističe, navrhnuté pre 800 V DC AI stojany

How Will The Development Of Medium Voltage DC Distribution Affect The Requirements For Vacuum Circuit Breakers?

Keď sa požiadavky na napájanie serverových stojanov AI približujú k megawattovému rozsahu, prijatie distribúcie napájania 800 V jednosmerným prúdom sa posunulo z otázky „ak“ na otázku „kde bude implementované ako prvé“. Vyššie napätie však zhoršuje starú výzvu: jednosmernému prúdu chýba bod „priechodu nulou“. V obvodoch, v ktorých môže skratový prúd stúpnuť o desiatky až stovky ampérov za mikrosekundu, je doba odozvy mechanického zariadenia niekoľko milisekúndističovje jednoducho príliš pomalý. To prinieslo polovodičové ističe (SSCB) do popredia, no tradičné elektronické ističe čelia nepríjemnej dileme: vyžadujú si vlastné napájanie, ktoré sa musí čerpať zo samotnej 800V zbernice.

Čo rieši „self-powered“?

Riešenie, ktoré tento rok v októbri oznámili Power Integrations a Ideal Power, transformuje požiadavku na „napájanie“ zo záťaže na integrálnu súčasť architektúry systému. Ich 1700V InnoMux-2-postavený na technológii PowiGaN (nitrid gália) čerpá energiu priamo z 800V zbernice, čím poskytuje viacero nezávislých, izolovaných napájacích koľajníc pre ovládače brány, snímanie a riadiace obvody. Hlavná napájacia cesta je riadená obojsmerným prepínačom B-TRAN od Ideal Power, ktorý zostáva počas štandardnej prevádzky „normálne zapnutý“ a počas poruchy môže prerušiť prúd v priebehu mikrosekúnd. Funkčný prototyp už bol úspešne otestovaný a v súčasnosti je vo vývoji formálny referenčný dizajn.

Kľúč spočíva v „normálne zapnutej“ charakteristike. Ak je v tuhom staveističmá vysoký pokles napätia v zapnutom stave, stáva sa prekážkou, ktorá vytvára konštantné teplo. Využitím zariadení GaN si dizajn zachováva dostatočnú napäťovú rezervu na 800V zbernici a zároveň presúva napájanie riadiacich obvodov z "externého pomocného zdroja" do "on-bus" konfigurácie s vlastným napájaním, čím sa eliminuje zložitosť a potenciálne body zlyhania spojené s externým napájaním.

Prototypy nie sú konečnými kusovníkmi

Spoločnosti predviedli funkčný prototyp, no referenčný návrh ešte nie je hotový. Pre inžinierov sú špecifické metriky – ako napríklad výpadok napájania v zapnutom stave, čas prerušenia v podmienkach poruchového prúdu a selektivita (t. j. či je odpojená iba chybná vetva alebo je vypnutá celá zbernica) oveľa dôležitejšie pre rozhodovanie, než samotné označenie „solid-state“. Pre architektúru s vlastným napájaním existuje jeden scenár zlyhania, ktorý si vyžaduje samostatné overenie: či zostane napájací zdroj pohonu brány dostupný počas poklesu napätia na zbernici DC alebo pri udalosti skratu. Aj keď si určite môžete pozrieť správy o spolupráci alebo tlačové správy, neponáhľajte sa s finalizáciou kusovníka (Bill of Materials).