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在對電路板空間影響最小的情況下高效地為關鍵負載提供高完整性電源

1731389 2022-11-24 | pdf | 258.31KB | 次下載 | 免費

資料介紹

大數據服務器以及機器學習、人工智能 (AI)、5G 蜂窩、物聯網和企業計算等應用通常需要功能強大的 ASIC、FPGA、GPU 和 CPU，它們需要低電壓和高功率的大電流緊湊的占地面積密度。為確保整個系統的電源完整性，正在采用分布式電源管理系統，將 DC/DC 電源直接連接到負載點 (POL)，即高性能處理器。一塊板上可以有許多這樣的 DC/DC 電源轉換器，因此設計人員面臨的問題是使這些設備盡可能小以節省電路板空間。同時，他們需要滿足性能、延遲、散熱、效率和可靠性要求，同時還要簡化設計流程并降低成本。大數據服務器以及機器學習、人工智能 (AI)、5G 蜂窩、物聯網和企業計算等應用通常需要功能強大的 ASIC、FPGA、GPU 和 CPU，它們需要低電壓和高功率的大電流緊湊的占地面積密度。為確保整個系統的電源完整性，正在采用分布式電源管理系統，將 DC/DC 電源直接連接到負載點 (POL)，即高性能處理器。一塊板上可以有許多這樣的 DC/DC 電源轉換器，因此設計人員面臨的問題是使這些設備盡可能小以節省電路板空間。同時，他們需要滿足性能、延遲、散熱、效率和可靠性要求，同時還要簡化設計流程并降低成本。解決這一問題矩陣的方法是將高性能半導體和無源元件結合使用先進的封裝技術，以實現更高水平的系統集成。與其他當前可用的技術相比，這已被證明可以在更小的外形下實現更小的尺寸，同時增強熱管理。同時，集成方法控制了設計成本，包括庫存管理和開發時間。解決這一問題矩陣的方法是將高性能半導體和無源元件結合使用先進的封裝技術，以實現更高水平的系統集成。與其他當前可用的技術相比，這已被證明可以在更小的外形下實現更小的尺寸，同時增強熱管理。同時，集成方法控制了設計成本，包括庫存管理和開發時間。本文討論了對分布式電源網絡的需求以及 POL 電源設備的作用。本文討論了對分布式電源網絡的需求以及 POL 電源設備的作用。然后介紹了TDK 公司然后介紹了TDK 公司的一類 POL DC/DC 轉換器，它們使用先進的封裝技術來實現所需的性能特性。本文還討論了它們的顯著屬性，并展示了設計人員如何部署它們以成功滿足 POL 供電要求。的一類 POL DC/DC 轉換器，它們使用先進的封裝技術來實現所需的性能特性。本文還討論了它們的顯著屬性，并展示了設計人員如何部署它們以成功滿足 POL 供電要求。為什么選擇 POL DC/DC 轉換器電源為什么選擇 POL DC/DC 轉換器電源計算機、服務器和其他數字設備越來越多地使用 FPGA、ASIC 和其他高級 IC 設備，這些設備需要系統電源無法提供的多個電源電壓。此外，它們要求這些電壓以正確的順序排列且延遲最小。系統電源通常提供多種固定電壓，例如 1、3.3 和 5 伏。典型的 FPGA 需要 1.2 至 2.5 伏的電壓（圖 1）。計算機、服務器和其他數字設備越來越多地使用 FPGA、ASIC 和其他高級 IC 設備，這些設備需要系統電源無法提供的多個電源電壓。此外，它們要求這些電壓以正確的順序排列且延遲最小。系統電源通常提供多種固定電壓，例如 1、3.3 和 5 伏。典型的 FPGA 需要 1.2 至 2.5 伏的電壓（圖 1）。圖 1：典型的 FPGA 需要專用于處理器內特定功能的多個電壓。所示處理器使用八個專用電源輸入，使用三種不同的電壓。（圖片來源：Art Pini）圖 1：典型的 FPGA 需要專用于處理器內特定功能的多個電壓。所示處理器使用八個專用電源輸入，使用三種不同的電壓。（圖片來源：Art Pini）至少，FPGA 的內核和 I/O 部分需要單獨的電源。示例中的 FPGA 在內核電壓為 1.2 伏且 I/O 功能電壓為 2.5 伏的情況下運行。此外，它的輔助電路還需要六個其他功率級別。很明顯，將七個電源放置在靠近 FPGA 的位置會給印刷電路板布局設計帶來負擔。還要考慮散熱問題，因此電源必須小而高效。至少，FPGA 的內核和 I/O 部分需要單獨的電源。