48V数据中心
概述
如今的数据中心平均每个机架使用3kW到5kW的电力为服务器、存储和网络机架供电。大多数处理器的设计目的是为基本的cpu提供高效率的运行。因此，传统的12V电源架构已被广泛接受和实现。
随着对云计算、人工智能应用程序、高功率处理器和加速器需求的增长，数据中心正在不断发展，以适应新的高功率要求。例如，早期的AI市场超级计算机需要3200W的整个电力系统。第二代的电力需求增加了3倍，整个电力系统的功率为10kW。由于分配大电流时损失的功率按电流的平方(I2R)，背板或线束必须使用更多的铜，以控制配电损耗。最终，这限制了系统的功率传输。
为了满足行业新的电源要求，MPS开发了一种新的电源架构，使用48V配电电压，能够将配电损耗降低16倍，此外还提供了48V数据中心解决方案，以应对新的设计挑战。(见图1)
图1:传统12V配电
MPS 48V电源结构
48V电源结构:MPS全新48V - 4.8V系统
图2:48V电源结构- MPS 4V到6V系统
- 总体系统效率大大优化
- 第一阶段解决方案:MPS LLC电源模块OB欧宝手机app
- 10:1的投入产出比
- 提供各种功率级别
- 并行操作
- 第二阶段解决方案:数字多相控制器+低压智能相位TM或Intelli-Module
- 的Intelli-PhaseTM家庭提供连续电流评级高达90A
- Intelli-Module解决方案提供高达170A的连续电流额定值
- E-Fuse
Intelli-Modules是MPS最新的开架电源模块，作为第二阶段解决方案的一部分。Intelli-Module实现了高功率密度，并优化了空间限制应用中的热性能。
Intelli-PhaseTM是MPS最先进的动力舞台。MPS的DrMOS采用了我们的单片流程，极大地提高了性能，并集成了先进的功能，包括电流感知、温度感知和故障报告。
横向和垂直功率传递
今天的数据中心使用横向电力输送系统，其中电源电压调节器被放置在处理器周围的板的顶部。随着当前cpu和gpu需求的增加，稳压器和负载点之间的距离成为PDN损耗的重要因素。此外，PDN的增加意味着系统需要大量的输出电容用于电压调节器。
垂直供电是一种将电压调节器放置在PCB底部处理器下方的方法。这导致PDN损耗显著降低(超过10倍)。
横向功率输出<1000A
垂直功率输送>1000A
MPS提供高度<4mm的电源模块解决方案，以适应PCB底部的有限空间。
第一阶段解决方案:电源模块OB欧宝手机app
MPS为第一阶段模块提供了多种选择
10:1 IBC模块
54V至5.4V
由于更低的开关损耗，可以使用更小、更短的电感，从而实现更高频率的第二级
- 最适合垂直动力输送(VPD)
4:1 IBC模块
54V至13.5V
更高的功率密度，在市场上确立了共同的足迹
- 最适合横向动力输送
MPS的所有IBC模块都可以并联，达到>1kW的功率水平。附加细节的应用说明正在开发中。
MPC1100C-54 -高效，非隔离，定比数字DC/DC 300W电源模块
MPC1100C-54是一款开框数字DC/DC电源模块，连续功率可达300W。该模块接受高达60V的输入，并配置为10:1的输入输出比。它提供了一个具有多次可编程性(MTP)的数字控制器，可以轻松地配置，以快速启动系统，灵活地适应系统要求。
图3:MPC1100C-54
特性
- 输入电压范围:40V ~ 60V
- 10:1投入产出比
- 功率等级:最高300W
- 功率密度:1700W/in3.
- LLC拓扑
- 串行接口兼容
- 欧宝体育总公司支持并行操作
- 内置MTP存储自定义配置
- 欠压锁定(UVLO)
- V出过压保护(OVP)和欠压保护(UVP)
- OCP_TDC /飙升
- 过温保护(OTP)
- GUI组态软件
- 适用于大电流和大功率应用
- 销对销兼容MPC1102-54
维
27 mmx18mmx6.1mm
| 零件号 | V在(V) | V出范围(V) | 功率密度(W/in3.） | P出(W) | 最高效率(%) | 效率@ 300W (%) |
| mpc1100c - 54 - 0002 | 40至60岁 | 4至6 | 1700 | 300 | 96.7 | 95.3 |
mpc11057 - 54 - 0750-高效、非隔离、定比数字DC/DC 750W电源模块
的mpc11057 - 54 - 0750是一种开框数字DC/DC电源模块，连续功率可达750W(见图4)。该模块可接受最高60V输入，输入输出比为10:1。它提供了一个具有多次可编程性(MTP)的数字控制器，可以轻松地配置，以快速启动系统，灵活地适应系统要求。
特性
- 输入电压范围:40V ~ 60V
- 10:1投入产出比
- 功率级别:高达750W
- 功率密度:1840W/in3.
- LLC拓扑
- 串行接口兼容
- 内置MTP存储自定义配置
- V在欠压锁定(UVLO)
- V出过压保护(OVP)和欠压保护(UVP)
- OCP_TDC /飙升
- 过温保护(OTP)
- GUI组态软件
- 适用于大电流和大功率应用
图4:MPC11057-54-0750-xxxx
维
53 mmx18mmx7mm
| 零件号 | V在(V) | V出范围(V) | 功率密度(W/in3.） | P出(W) | 最高效率(%) | 效率@ 300W (%) |
| mpc11057 - 54 - 0750 - xxxx | 40至60岁 | 4至6 | 1840 | 750 | 97.6 | 96.9 |
mpc12106 - 54 - 0750-高效、非隔离、定比数字DC/DC 750W电源模块
的mpc12106 - 54 - 0750是一种开框式数字DC/DC电源模块，功率可达750W。该模块接受高达60V的输入，并配置为4:1的输入输出比。它提供了一个具有多次可编程性(MTP)的数字控制器，可以轻松地配置，以快速启动系统，灵活地适应系统要求。
特性
- 输入电压范围:40V ~ 60V
- 4:1的投入产出比
- 功率级别:高达750W
- 功率密度:3310W/in3.
- LLC拓扑
- 串行接口兼容
- 内置MTP存储自定义配置
- V在欠压锁定(UVLO)
- V出过压保护(OVP)和欠压保护(UVP)
- OCP_TDC /飙升
- 过温保护(OTP)
- GUI组态软件
- 适用于大电流和大功率应用
图5:MPC12106-54-0750
维
24 mmx18mmx8.6mm
| 零件号 | V在(V) | V出范围(V) | 功率密度(W/in3.） | P出(W) | 最高效率(%) | 效率@ 300W (%) |
| mpc12106 - 54 - 0750 - xxxx | 40至60岁 | 10至15 | 3310 | 750 | 98.1 | 97.5 |
MPC12109-54 -高效，非隔离，固定比例数字DC/DC 1000W电源模块
MPC12109-54是一款开框数字DC/DC电源模块，连续功率可达1000W。该模块接受高达60V的输入，并配置为4:1的输入输出比。它提供了一个具有多次可编程性(MTP)的数字控制器，可以轻松地配置，以快速启动系统，灵活地适应系统要求。8mm的最大高度使其适用于许多应用，如OAM形式因子板。
特性
- 输入电压范围:40V ~ 60V
- 4:1的投入产出比
- 功率等级:最高1000W
- 功率密度:5100W/in3.
- LLC拓扑
- 串行接口兼容
- 欧宝体育总公司支持并行操作
- 内置MTP存储自定义配置
- V在欠压锁定(UVLO)
- V出过压保护(OVP)和欠压保护(UVP)
- OCP_TDC /飙升
- 过温保护(OTP)
- GUI组态软件
- 适用于大电流和大功率应用
- 与竞争对手完全兼容
图6:MPC12109
维
22.85 mmx17.35mmx7.8mm
| 零件号 | V在(V) | V出范围(V) | 功率密度(W/in3.） | P出(W) | 最高效率(%) | 效率@ 300W (%) |
| mpc12109 - 54 - 1000 - 02 - c0 | 40至60岁 | 10至15 | 5100 | 1000 | 97.3 | 96.3 |
第二阶段方案:数字多相控制器+智能相位TM或Intelli-Module
MPS拥有强大的数字多相控制器和Intelli-PhaseTM和Intelli-Module解决方案的产品组合。更多信息，请访问//www.shopnjob.com/en/欧宝娱乐APP最新版本的products/电源管理/ data-center.html
图7:第二级数字多相控制器+智能相位或智能模块框图
- 数字多相控制器特点:
- 专利的恒定时间(COT)控制
- 多回路，灵活的相位分配
- 接口选项:SVID、SVI2/3、OVR或Serial Interface
- 故障处理和遥测功能
- Intelli-PhaseTM特点:
- 器件系列从10A到90A
- 宽f西南范围:瞬态和效率之间的平衡
- 内置ZCD, OCP, NOCP, OTP和SCP
- 最小外部组件
- Intelli-Module特点:
- 空间受限应用中的高功率密度
- 灵活的输出分配
- 欧宝体育总公司支持并行操作，提供更高的功率输出
- 优化顶部冷却
| 权力结构 | 产品类型 | 零件号 | 部分描述 |
|---|---|---|---|
| 12V和MPS新的4V到6V架构 | 数字多相控制器 | MP2882(样品联系MPS) MP2972(样品联系MPS) |
单回路，10相多相控制器 双回路16相数字多相控制器 双环12相数字多相控制器 |
12 v的架构 |
DrMOS Intelli-Module |
MPC22163(样品联系MPS) MPC22164(样品联系MPS) |
16V, 90A智能相位TM4mmx6mm封装 16V, 90A智能相位TM5mmx6mm封装 16V, 130A Intelli-Module，占地面积9mmx10mmx8mm 16V, 130A Intelli-Module，占地面积9mmx10mmx4mm |
| MPS新的4V到6V架构 | DrMOS | MP86972(样品联系MPS) MP86976(样品联系MPS) |
12V, 60A智能相位TM3mmx6mm封装 7V, 70A智能相位TM3mmx6mm封装 |
| 权力结构 | 12V传统和MPS新的4V到6V架构 |
|---|---|
| 产品类型 | 部分描述 |
| 数字多相控制器 | 单回路，10相多相控制器 MP2882(样品联系MPS) 双环16相数字多相控制器 MP2972(样品联系MPS) 双环12相数字多相控制器 |
| 权力结构 | 12V遗留架构 |
| 产品类型 | 部分描述 |
DrMOS Intelli-Module |
16V, 90A智能相位TM4mmx6mm封装 16V, 90A智能相位TM5mmx6mm封装 MPC22163(样品联系MPS) 16V, 130A Intelli-Module，占地面积9mmx10mmx8mm MPC22164(样品联系MPS) 16V, 130A Intelli-Module，占地面积9mmx10mmx4mm |
| 权力结构 | MPS新的4V到6V架构 |
| 产品类型 | 部分描述 |
| DrMOS | MP86972(样品联系MPS) 12V, 60A智能相位TM3mmx6mm封装 MP86976(样品联系MPS) 7V, 70A智能相位TM3mmx6mm封装 |
mpc22163 - 130-带静音切换器的两相智能模块TM技术
的MPC22163是一个非隔离的降压电源模块，具有130A的连续峰值输出电流。该模块将驱动器mosfet和电感集成在一个紧凑的封装中，以节省布局空间并实现更高的功率密度。它可以并行扩展到许多模块，最高可达2kW以上的功率。8mm的最大高度使其适用于许多应用，如OAM形式因子板。
特性
- 输入电压范围:4V ~ 17V
- 输出电压范围:0.5V ~ 2V
- 130A输出电流
- 顶部冷却组件
- 当前感:account -SenseTM
- 温度感
- 限流保护
- 欧宝体育总公司支持并行操作
- 过温保护(OTP)
- 故障报告
- Common Footprint LGA-72 (9mmx10mm)封装
图8:MP22163-130
维
9 mmx10mmx7.5mm
| 零件号 | V在(V) | V出范围(V) | 功率密度(W/in3.） | P出(W) | 最高效率(%) | 效率@ 300W (%) |
| mpc22163 - 130 | 4 ~ 16 | 0.5至2 | 130 | 600至1500人 | 2475 | 88.7 |
MPC22166-130 -带静音切换器的两相智能模块TM技术
MPC22166是一种非隔离降压电源模块，具有130A的连续峰值输出电流。该模块将驱动器mosfet和电感集成在一个紧凑的封装中，以节省布局空间并实现更高的功率密度。它可以并行扩展到许多模块，最高可达2kW以上的功率。4mm的最大高度使其适用于许多应用，如垂直电源传输和PCIe形式因子板。
特性
- 输入电压范围:4V ~ 16V
- 输出电压范围:0.5V ~ 2V
- 130A输出电流
- 顶部冷却组件
- 当前感:account -SenseTM
- 温度感
- 限流保护
- 欧宝体育总公司支持并行操作
- 过温保护(OTP)
- 故障报告
- Common Footprint LGA-72 (9mmx10mm)封装
- 极低高度:最大4毫米
- 销对销兼容MPC22163
图9:MP22166-130
维
9 mmx9.9mmx3.9mm
| 零件号 | V在(V) | V出范围(V) | 功率密度(W/in3.） | P出(W) | 最高效率(%) | 效率@ 300W (%) |
| mpc22166 - 130 | 4 ~ 16 | 0.5至2 | 130 | 600至1200 | 5034 | 90 |
MPC22167 - 130A，两相，智能模块TM带静音切换器TM技术
MPC22167是一款非隔离降压电源模块，具有130A的连续峰值输出电流。该模块将驱动器mosfet和电感集成在一个紧凑的封装中，以节省电路板空间并实现更高的功率密度。它可以并行扩展到许多模块，最高可达2kW或更高的功率。8mm的最大高度使其适用于广泛的应用，如OAM形式因子板。
特性
- 输入电压范围:10V ~ 16V
- 输出电压范围:0.5V ~ 2V
- 130A输出电流
- 顶部冷却组件
- 当前感:account -SenseTM
- 温度感
- 限流保护
- 欧宝体育总公司支持并行操作
- 过温保护(OTP)
- 故障报告
- Common Footprint LGA-72 (9mmx10mm)封装
图10:MPC22167
维
9 mmx9.9mmx7.65mm
| 零件号 | V在(V) | V出范围(V) | 功率密度(W/in3.） | P出(W) | 最高效率(%) | 效率@ 300W (%) |
| mpc22167 - 130 | 4 ~ 16 | 0.5至2 | 130 | 500至1200 | 2475 | 91.3 |
MP2891 -双环，OVR4i+ 16相控制器
特性
- 最高Phsaae计数
- 双回路16相控制器为NVIDIA ppm - vid核心电源提供电源
- 1号铁路最多16期，2号铁路最多8期
- 数字控制
- 数字回路补偿和负载线调节
- 非线性控制降低了对瞬态输出电容的要求
- 数字配置和监控
- 串行接口兼容
- V出,我出, V在P在，以及温度遥测
- Intelli-PhaseTM故障诊断
- 集成的NVM存储VR配置和黑匣子能力
- 设计的灵活性
- 切换频率高达3MHz
- 自动相位脱落提高轻载效率
- 可配置电压、电流和温度保护
包:QFN-56 (7 mmx7mm)
MPQ8645P - 16V, 30A，可扩展，数字，同步降压转换器，串行接口
特性
- 数字负载点(POL)
- V出,我出, V在P在，以及温度遥测
- 丰富的特性选择
- 用户可访问的NVM保存配置
- 灵活的多轨道系统
- 可扩展至8个阶段
- 输入电压范围:3.1V ~ 16V
- 欧宝体育总公司支持3.3V、5V、12V输入
- 欧宝体育总公司支持零esr, MLCC输出电容
- 可配置的电流限制提供灵活的电感选择
- 自适应恒时控制
- 最大限度地减少所需的输出电容器的数量
- 0.5%准确参考
包:TQFN-25 (4 mmx5mm)
MP5048 - 60V, 15A, 7mΩ RDS(上)热插拔智能保险丝解决方案
特点:
- 60V电子熔断器，最高工业电流
- 系统多阶段灵活
- 输入电压范围:24V ~ 60V
- 可扩展的独立或并行操作
- 可配置输出电压软启动支持涌流控制欧宝体育总公司
- 1.5% IMON报告精度支持准确的系统功率报告欧宝体育总公司
- 全支持保护欧宝体育总公司
- 可配置过流保护(OCP)限制
- 精确的模上温度感应和热停机
- 引脚可配置闭锁和打嗝保护
- 故障引脚指示器(FLTB)
包:QFN-30 (5 mmx5mm)
第二阶段模块vs.传统离散解决方案
随着当前cpu和gpu需求的增加和封装尺寸的扩大，设计人员通常在电路板上留下非常小的区域来适应多相电压调节器(vr)。Intelli-Module的VR设计方法将功率密度提高了2.5倍，并允许将稳压器放置在更靠近处理器的位置，以减少PDN损失。
| 智能模块:DrMOS +电感器 | 离散方法(DrMOS) |
 智能模块解决方案提供了效率和尺寸的最佳组合90毫米2布局区域 |
 传统VR解决方案225毫米2布局区域 |
OAM外形功率解决方案
MPS提供端到端电源解决方案，遵循常见设计的OCP标准，如OAM外形尺寸。这些功能通过参考设计(max 2000A)进行了演示，其特点是4:1的第一级模块和第二级智能模块。
2000A参考设计
规格:
- 输入电压，0.8V标称输出电压
- 输出电流，最大2000A
- 用于瞬态测试的嵌入式负载撞击器
- 第二阶段采用MP2891 16相控制器和MPC22167, MPC22163模块的下一代具有相同的占地面积和更高的效率
- 此2000A EVB现在可用于采样
AI加速卡
- OAM
- SXM
- 等。
调整电源解决方案以满足AI处理器不断增加的电流需求
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