3 电流限制功能的挑战

传统电子保险丝的过流响应是电流限制，这意味着器件电流被限制为一个用户定义的或一个固定的故障计时器间隔的电流限制阈值。通常，过流保护 (OCP) 阈值设置为热设计电流 (TDC) 的 1.1-1.2 倍左右、以保护整个服务器电力输送系统和 PSU 免受因过度过热而出现的热通道的影响。如果加载瞬态的电流振幅超过 OCP 阈值，则上述器件不允许该瞬态电流从电源流入加载，因为它会受到限制。该解决方案是将 OCP 阈值设置为超过瞬态脉冲电流最大振幅，以避免器件在存在加载瞬态时错误关闭。图 3-1 和 图 3-2 展示了一种传统电子保险丝中的这种行为。在这两种情况下，均施加了 100A 并持续 12ms 的加载瞬态，将其从 160A 转换为 12ms，然后恢复到 100A。然而，在 图 3-1 中，OCP 阈值被设置为 120A，这是稳定状态电流 100A 的 1.2 倍。当加载瞬态振幅 (160A) 大于 120A 的 OCP 阈值时，器件将关闭。另外，在 图 3-2 中，OCP 阈值被设置为 170A，这大于加载瞬态量级的 160A。因此，100A 的加载瞬态持续 12ms 变为 160A 并持续 12ms，然后恢复到 100A 直通。

图 3-1 传统电子保险丝 1：100A 的加载瞬态持续 12ms 变为 160A 并持续 12ms，然后恢复至 100A，OCP 阈值为 120A

图 3-2 传统电子保险丝 1：100A 的加载瞬态持续 12ms 变为 160A 并持续 12ms，然后恢复至 100A，OCP 阈值为 170A

然而，如下文所述，将 OCP 阈值提高至超过峰值脉冲电流电平是一项挑战。将 OCP 阈值增加到超过瞬态峰值脉冲电流电平，而不是将其设置为 TDC 电平的 1.1-1.2 倍，会使输入电源路径在峰值脉冲电流电平达到之前没有任何过流保护，尽管它是一个瞬态加载。因此，服务器主板的输入 PSU 和配电系统必须按照瞬态峰值脉冲电流的连续电流额定值来设计，而不是按照热设计电流 (TDC) 来设计。这会增加整体系统成本和解决方案的尺寸，因为每个电源组件都必须额定为更高的电流值，或者需要更多的电源组件并联。这是处理系统增加的额定电流所必需的。由于系统设计为瞬态峰值脉冲电流的额定电流，但在占空比大于 90% 的 TDC 级别使用，因此系统利用率也会变得很差。输入 PSU 的稳定状态额定功率必须对应于瞬态峰值脉冲电流，而不是 TDC，因为在达到瞬态峰值脉冲电流的电流电平之前不存在过流保护。