随着数据需求的增加，服务器和数据中心的需求也在增加，因此用电需求也随之增加。行业趋势表明，2020 年每个机架的功率为 4kW，到 2025 年将高达 20kW。
鉴于供数据中心和服务器使用的物理空间有限，服务器电源架构产生了高功率密度要求，即在更小的区域内提供更多的功率。提高服务器电源的效率还可以降低冷却成本。
我们周围的一切都急需获得数据并由数据驱动，所有这些数据都由数据中心的服务器存储和处理，如图 1 所示。
图 1：数据连接的生态系统
服务器通常具有可扩展性和热插拔功能，以满足不同的处理要求并保持高系统可用性。为了实现无缝热插拔功能，服务器主板和配电板采用热插拔控制器或电子保险丝。服务器电源中的电子保险丝等元件需要提供更高电流，以满足持续增长的服务器用电要求。热插拔和电子保险丝等保护器件也需要处理高峰值电流，以便与服务器中现代微处理器的更高峰值处理能力匹配。图 2 显示了典型的服务器电源架构。
图 2：典型的服务器电源架构
以往，大功率服务器设计包括带有多个金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 的热插拔控制器。但是，服务器电源和功率密度要求呈指数级增长。为了满足这些需求并简化这些设计，可考虑在服务器电源架构中使用 TPS25985（80A 峰值）和 TPS25990（60A 峰值，具有 PMBus 接口）电子保险丝。TPS25985 和 TPS25990 可分别支持 60ADC 和 50ADC，并分别具有高达 60A 和 50A 的可调电流限值。可以堆叠无数个 TPS25985 和 TPS25990 电子保险丝以实现更高的电流。
实现高功率密度
功率密度是现代服务器电源装置 (PSU) 的一项必备要求。新一代服务器 PSU 的额定功率范围为 3kW（12V 时为 250A）。选择电子保险丝时，必须能够以更小的尺寸提供更高的电流，这一点非常重要。TPS25985 采用 4.5mm×5mm 封装，可提供 80A 峰值电流。图 3 显示了 TI 的一些电子保险丝。
图 3：TI 电子保险丝的功率密度发展
通过集成 MOSFET、电流监视器、比较器、有源电流共享和温度监视器，TPS25985 和 TPS25990 电子保险丝显著减小了印刷电路板或印刷线路板的总面积。连接多个 TPS25985 和 TPS25990 电子保险丝时，电路板显著减小，功率密度提高了数倍。图 4 显示了 TPS25985 和 TPS25990 与市场上其他电子保险丝相比的电流密度。
图 4：电流和功率密度比较
电流共享和电流监测器精度
热插拔控制器无法非常精确地控制多个并联 MOSFET 的栅极；因此，并联 MOSFET 的电流共享并不准确。精密放大器有助于实现高电流共享精度和电流监测器精度，但添加它们会增加整个解决方案的尺寸。测量 MOSFET 的内核温度具有挑战性，因此无法保障其在瞬态和稳态条件下的热保护性能。图 5 突出显示了 TPS25985 的关键引脚和功能。
图 5：TPS25985 引脚排列，突出显示了主要的差异化特性
TPS25985 和 TPS25990 电子保险丝集成了有源电流共享和直接获取 MOSFET 内核参数（电压、电流、温度）的功能，可以精确控制所有并联连接的电子保险丝栅极，并精确监测集成 FET 的内核温度。与不具备有源电流共享的电子保险丝相比，TPS25985 和 TPS25990 使设计工程师能够优化电子保险丝的数量和系统的性能。
集成的电流监测器可使用 PSYS/PROCHOT 更大限度地提高服务器平台的计算吞吐量和电源利用率，从而改进该平台的电源管理。这些特性还有助于优化前端交流/直流电源，从而优化系统成本。此外，可调节的瞬态电流消隐计时器可通过避免干扰性跳变来提高系统可靠性和总体可用性。
远程监控
TPS25990 为系统增加了 PMBus 接口功能。TPS25990 支持具有可调接通延迟的单命令下电上电，从而允许系统设计工程师远程对系统进行定序和复位。TPS25990 还提供黑盒功能，以相对时间戳记录其中七个事件。TPS25990 包含高速模数转换器，使用户能够绘制其选择的一个信号，充当数字示波器的作用。TPS25990 的 GUI 及其他特性不仅可以帮助设计工程师缩短总开发时间，还可以快速识别和解决通常很难重现和排查的现场问题。
散热注意事项
服务器电源系统在宽环境温度范围（–40ºC 至 85ºC）内运行。热插拔控制器或电子保险丝会遇到更高的环境温度。因此，当小型封装产生大电流时，电源设计工程师需要关注这些器件的热性能。TPS25985 和 TPS25990 电子保险丝能够在 125ºC 的结温下工作，从而缓解了这种担忧。TPS25985 和 TPS25990 分别提供 0.59mΩ 和 0.79mΩ 的 RDS(on)；RDS(on) 在工艺、电压和温度范围内的变化不大。因此，这些电子保险丝的自发热非常低，工作温度范围很广，而不会牺牲降额。图 6 显示了 TPS25985 的外壳温度。
图 6：VIN = 12V、IOUT = 50A、Tamb = 25°C 时的 TPS25985 外壳温度
结语
设计工程师可以通过在服务器电源架构中使用 TPS25985 和 TPS25990 电子保险丝来缩短开发时间和降低设计成本。电子保险丝的低 RDS(on) 降低了系统中的功率损耗，帮助数据中心实现其效率目标。 更高的功率密度提高了数据中心的处理能力，并为最终用户提供了在多个数据连接器件之间的无缝体验。电子保险丝具备更好的诊断、扩展和配置功能，可以帮助数据中心更大限度地减少停机时间，从而保持服务的连续性和为客户提供高百分比正常运行时间保证的能力。
-
微信扫一扫
一键转发 -
最前沿的电子设计资讯
请关注“电子技术设计微信公众号”
- 一种用于电路板回收的新基材：遇水能溶 英国的Jiva Materials公司开发了一种新型的PCB基材Soluboard，这种基材是由天然纤维包裹在一种无卤的聚合物中制成的，与行业内经常使用的FR-4基材不同，这种材料只要在90摄氏度左右的热水中浸泡30分钟，就可以分层溶解···
- 英伟达惨遭背刺，这个SDK让AMD平台也能运行CUDA 近日，AMD正式推出了HIP SDK，这是ROCm生态系统的一部分，基于开源ROCm解决方案，HIP SDK使消费者可以在各类GPU上运行CUDA应用，为专业和消费级GPU提供CUDA支持。
- 头部跟踪功能如何提升您的空间音频体验 音频已成为我们使用媒体时沉浸感和逼真度的重要组成部分。当前的技术正在加强各种体验本身的沉浸式体验，让它们更加栩栩如生，但如果没有头部跟踪，由于大脑无法解决这种关键的含糊不清问题，这种沉浸感可能会被破坏。
- 如何用软件定义无线电实现更有效的核磁共振成像仪设计 在本文中，我们讨论了MRI的基本概念，以及如何将SDR集成到这些系统中以提高性能和功能。我们介绍了一些适用于MRI应用的SDR规范，以及对MIMO射频通道的支持。还讨论了让SDR成为高性能射频单元的原因，以及高信噪比和MIMO通道之间的高相位相干性。
- 闪存控制器在医疗安全中的作用简述 与大多数其他领域不同，对医疗设备的攻击可能危及人们的健康甚至生命，特别是当有大量医疗设备联网以便对患者实现更好的监控和管理时。这包括药物输液泵、心脏起搏器，以及监测心率、血压和其他生命体征的设备。
- 后来居上，美光宣布已出样业界首款HBM3 Gen2内存 7月26日，美光宣布推出业界首款8层24GB HBM3 Gen2内存芯片，是HBM3的下一代产品，采用1β工艺节点，目前该款美光内存芯片正在向客户提供样品。
- 韩国造世界首个室温超导体，闹剧还是新的未来？ 7月22日，韩国的一个科研团队在预印本网站arXiv平台上上传了两篇论文，声称发现了世界上首个常压室温超导体，这种材料是一种改性铅磷灰石名为LK-99，超导临界温度在127摄氏度，即400K以上，而且在常压下就具备超导性。
- 下一个医疗前沿：网联可穿戴设备 医疗和消费级可穿戴设备将继续增强连接性和电池寿命，以实现对血压、体温和身体水分等多种生物标志物的实时和非侵入性监测。
- 一比一复刻iOS版功能，Android版ChatGPT正式上线 7月25日，OpenAI宣布，Android版ChatGPT已经正式上线，可在谷歌应用商店进行下载，目前仅限在美国、印度、孟加拉国和巴西四国下载使用，不过OpenAI计划在下周拓展到更多地区。
- 基于晶体管的简单异或逻辑器件 “异或”逻辑器件广泛应用于各种数字电路中。然而，在某些情况下，例如，当使用更高的工作电压时，使用标准芯片是不可能的。这个问题可以通过使用分立器件来解决。
- TI无线MCU创新方案，助力用户加速拥抱物联网 7月21日，由AspenCore主办的“2023全球MCU生态发展大会”在深圳罗湖君悦酒店隆重举行，特邀请到MCU领域的领军企业之一德州仪器(TI)参加了“无线MCU分论坛”，论坛上，TI无线产品工程师魏天华分享了主题为“创新型无线解决方案，助力不断发展的互联世界”的演讲，为现场观众带来了TI最新的无线MCU系列，以及对于这一市场的深刻思考。
- 中国成功发射首款柔性太阳翼卫星，折叠主体厚度不到5cm 7月23日，我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将银河航天灵犀03星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，该卫星主要用于卫星通信技术验证，也是中国首款使用柔性太阳翼的卫星。
- 激发未来小小女工程师对STEM课程的兴趣，对工程界至关重要 泰克科技组合软件总经理Rick Khulman: “激发孩子们——尤其是女孩们对STEM的兴趣，对我本人乃至广大工程界
- 数据闭环——自动驾驶下半场的“入场券” 自动驾驶战争的上半场拼的是硬件和算法，下半场拼的则是数据和将数据点石成金的能力，即数据闭环能力。
- Nothing Ear（2）真无线降噪耳机拆解 在2023年3月，Nothing正式发布了全新迭代产品——Nothing Ear（2）真无线降噪耳机，在外观方面延续了家族式的透明元
- 小米Sound Move智能音箱拆解 Xiaomi Sound Move搭载4单元，采用双对称立体声学结构设计，通过高解析力双扬声器和双被动辐射器，经由小米声学金
- 射频传输线基础 今天大家一起学习一下射频传输线基础这篇讲义
- 奔驰半年成绩单：让赚钱变得更优雅！ 2023年上半年，梅赛德斯-奔驰集团呈现出强劲的财务表现和业务增长。本文详述各方面的具体表现。
- 自动驾驶对动力系统的影响 7月13日，由中国汽车工程学会、青岛市工业和信息化局主办，中汽翰思管理咨询公司协办的第十五届汽车动力系统技
- 红配绿，黑与白？什么样的配色才能俘获审稿人的芳心？ 好的科研绘图配色令人印象深刻，也能更准确地传递数据信息，今天小编就带大家看一下怎样去选择最适合自己数据，能
- AP AUTOSAR设计思想及原理 本文给大家分享一下在 AP AUTOSAR 里面我们怎么样去做一个设计，整个 AP 的设计思想及原理。
- 多合一电驱动系统设计和挑战 7月13日，由中国汽车工程学会等主办的第十五届汽车动力系统技术年会（TMC2023）在青岛举行。会上许多公司展示了引
- 电动化降价，智能化收费：未来汽车的双重变革 从2023年开始，价格战的阴影一直笼罩在汽车行业上面，“卷”是进行时，但是怎么”卷”出来是所有人考虑的问题。
- 宝华韦健TWS耳机PI7 S2评测 全新一代 Pi7 S2 的体验如何？耳机在保持上代经典「英伦风」的同时，又能带来哪些新体验呢？下面，就让我爱音频网带
- 瑞萨电子MCU和MPU产品线将支持Microsoft Visual Studio Code 客户现可以在VS Code中设计和调试瑞萨嵌入式处理器的软件，与瑞萨自有e2 Studio IDE相辅相成
- 逐点半导体IRX游戏体验品牌正式上线 从移动视觉处理方案到特定游戏调优，推动手游体验迈向新的征程
- 大联大世平集团推出基于onsemi产品的电动汽车（EV）充电桩方案 大联大控股宣布，其旗下世平推出基于安森美（onsemi）NTBG022N120M3S和NCD57084产品的电动汽车（EV）充电桩方案。
- 意法半导体发布创新红外传感器，提升楼宇自动化的人员存在和移动检 带有微加工热敏晶体管的高集成度、超低功耗传感器可取代传统的被动红外探测器
- 比科奇介绍其打造更加智能移动通信基础设施新愿景 比科奇在MWC上海世界移动通信大会期间介绍了其在引入人工智能（AI）等技术打造更加智能的移动通信基础设施方向
- WiSA E开发套件开始向全球发货，旨在统一非Sonos音频市场 面向中国、韩国、日本和美国的各大品牌发货
- 安森美和麦格纳签署战略合作协议，投资碳化硅生产以满足日益增长的 麦格纳将在其主驱逆变器方案中集成安森美的EliteSiC以增加电动汽车的续航里程和能效
- 小尺寸大功率Harwin连接器子系列可从360° EMC后壳中受益 Harwin公司宣布其Kona大功率连接器子系列现已推出带后壳的产品。
- Arm 扩大开源合作伙伴关系，加强投入开放协作 Arm 和我们的生态系统的关键信念之一是与开源社区合作，共创一个高度发达的 Arm 架构，使软件的落地更加稳定，从
- WiSA推出两款功能强大的新工具，用于实现、管理和测试WiSA技术支持 新工具可为客户提供全面支持，助其开发和制造采用WiSA E和WiSA DS设计、用于多声道音频的产品
- 艾迈斯欧司朗推出智能多像素EVIYOS 2.0 LED，适用于高精度自适应 EVIYOS 2.0具备高分辨率、完全防眩智能远光功能，在远光模式下自动降低眩光；EVIYOS 2.0将图像和安全警示投射
- 全新Arm IP Explorer平台助力SoC架构师与设计厂商加速IP选择 Arm推出全新Arm IP Explorer平台
