Với nhu cầu ngày càng tăng về sức mạnh tính toán AI, thiết kế nguồn điện máy chủ đang đối mặt với những thách thức chưa từng có. Trong thiết kế nguồn điện máy chủ 1U, việc đạt được mật độ công suất cao, độ ổn định tải cao và thu nhỏ kích thước trong không gian hạn chế là vấn đề cấp bách đối với các kỹ sư.
Thiết kế nguồn điện 1U: Tụ điện trở thành yếu tố hạn chế chính đối với việc thu nhỏ kích thước.
Trong các giải pháp nguồn điện mật độ công suất cao cho máy chủ AI 1U, tụ điện thường là một trong những linh kiện khó thu nhỏ nhất. Ngay cả với sự cải tiến liên tục về tần số chuyển mạch và hiệu suất của các thiết bị nguồn mới như GaN, kích thước và không gian tản nhiệt của máy chủ vẫn chưa theo kịp.
Trong thiết kế này, tụ điện không chỉ đơn thuần là các linh kiện hỗ trợ mà còn là yếu tố then chốt quyết định trực tiếp đến sự thành công của giải pháp cung cấp điện.
1. Những thách thức trong việc thu nhỏ tụ điện
Trong các dự án cung cấp nguồn điện cho máy chủ AI thực tế, các kỹ sư thường phải đối mặt với những thách thức sau:
• Tăng mật độ công suất
• Giảm kích thước mô-đun nguồn hơn 50%
• Hoạt động ổn định trong điều kiện nhiệt độ cao kéo dài, hoạt động trong môi trường 105℃.
• Khả năng chịu dòng điện gợn sóng cao, hoạt động tải cao trong thời gian dài.
• Giảm điện dung có thể kiểm soát được, duy trì sự ổn định của hệ thống.
Theo các yêu cầu này, việc giảm kích thước tụ điện ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ thiết kế hệ thống. Thể tích tụ điện nhỏ hơn đồng nghĩa với việc điện dung và khả năng chịu dòng điện gợn sóng có thể không đáp ứng đồng thời các yêu cầu, tạo ra một thách thức thiết kế đáng kể.
2. Ưu điểm của nguồn điện GaN và nhu cầu tụ điện tăng cao
Với sự ra đời của công nghệ GaN (Gallium Nitride), tần số chuyển mạch, hiệu suất và kích thước của nguồn điện đã được cải thiện, nhưng điều này cũng đặt ra yêu cầu cao hơn đối với hiệu năng của tụ điện.
Đối với nguồn điện GaN, tụ điện không chỉ cần có mật độ điện dung cao hơn mà còn cần chịu được dòng điện gợn sóng lớn hơn và có tuổi thọ cao hơn để đảm bảo tính ổn định của hệ thống.
Tụ điện dòng YMIN IDC3
Giải quyết những thách thức cốt lõi của các giải pháp nguồn điện mật độ công suất cao
Để giải quyết những thách thức này, YMIN Electronics đã cho ra mắt dòng tụ điện nhôm điện phân lỏng IDC3, được thiết kế đặc biệt cho nguồn điện máy chủ AI GaN. Ưu điểm cốt lõi của các tụ điện này là mật độ điện dung cao và khả năng chịu dòng điện gợn sóng cao, cho phép hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt với nhiệt độ cao và tải trọng lớn, biến chúng thành “linh kiện quan trọng” trong thiết kế nguồn điện mật độ công suất cao.
Thông tin sản phẩm
Loạt sản phẩm: IDC3
Thông số kỹ thuật: 450V / 1400μF
Kích thước: 30 × 70 mm
Cấu trúc: Tụ điện nhôm điện phân lỏng hình sừng
1. Khả năng tiềm ẩn của việc thu nhỏ tụ điện — Mật độ điện dung tăng 70%
Mật độ điện dung tăng lên của tụ điện dòng IDC3 cho phép chúng tôi cung cấp điện dung và khả năng chịu dòng điện gợn sóng cao hơn mà không làm tăng kích thước. So với các sản phẩm tương tự của Nhật Bản, dòng IDC3 cung cấp mật độ điện dung tăng 70,7%, từ 13,64 μF/cm³ lên 23,29 μF/cm³. Điều này cho phép giảm 55% kích thước mô-đun nguồn mà không ảnh hưởng đến độ ổn định hiệu suất.
2. Độ ổn định khi vận hành ở tải trọng cao trong thời gian dài: Dòng điện gợn sóng và tuổi thọ ở nhiệt độ cao
Trong môi trường tải trọng cao và nhiệt độ cao, độ ổn định của tụ điện là rất quan trọng. Các tụ điện dòng IDC3 có thể chịu được dòng điện gợn sóng cao (19A), giúp giảm số lượng tụ điện mắc song song, tối ưu hóa bố trí nguồn điện và giảm thiểu nguy cơ tích tụ nhiệt cục bộ.
Hơn nữa, ở nhiệt độ hoạt động 105°C, IDC3 có tuổi thọ vượt quá 3000 giờ, với độ suy giảm điện dung được kiểm soát trong phạm vi 8%, đảm bảo hiệu suất cung cấp điện ổn định trong quá trình vận hành lâu dài.
3. Lợi ích ở cấp độ hệ thống: Không chỉ đơn thuần là tối ưu hóa tụ điện
Trong giải pháp nguồn điện cho máy chủ AI GaN của Navitas, việc sử dụng tụ điện dòng IDC3 mang lại một số cải tiến: tăng hiệu suất nguồn điện từ 1% đến 2%, giảm khoảng 10°C nhiệt độ hệ thống và giảm đáng kể kích thước mô-đun nguồn.
Những tối ưu hóa này cuối cùng dẫn đến sự ổn định và độ tin cậy lâu dài của toàn bộ hệ thống máy chủ, chứng minh đầy đủ vai trò cốt lõi của tụ điện trong thiết kế nguồn điện mật độ công suất cao.
Kết luận: Vai trò quan trọng của tụ điện trong thiết kế nguồn điện cho máy chủ AI 1U
Trong thiết kế bộ nguồn máy chủ AI 1U, vốn đòi hỏi cả mật độ công suất cao và tải trọng lớn, tụ điện không chỉ đơn thuần là các linh kiện mà còn là yếu tố quan trọng quyết định hoạt động ổn định lâu dài của bộ nguồn.
Các tụ điện dòng YMIN IDC3, với mật độ điện dung vượt trội, khả năng chịu dòng điện gợn sóng và độ ổn định ở nhiệt độ cao, đã trở thành một yếu tố quan trọng góp phần vào thiết kế nguồn điện cho máy chủ AI.
Thời gian đăng bài: 13/01/2026