机架电源和热管理

借助适用于机架和服务器应用的产品和系统级产品满足面向未来的功率密度和效率需求

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赋能数据中心：从电网到栅极
随着人们对服务器和电信电源有限空间内的功能和功率级别需求不断增长，这推动了业界采用宽带隙器件（包括氮化镓 (GaN)）、更高精度的传感电路和更复杂的实时控制。我们的 GaN、C2000™ 微控制器、霍尔传感器、隔离式放大器产品和参考设计可满足最新的服务器和电信电源要求，包括 80 Plus Titanium 效率、模块化硬件系统通用冗余电源 (M-CRPS) 和开放计算项目开放机架 v3 (OCP ORv3) 规范。随着数据中心向液冷解决方案转型以应对高密度 AI 和高性能计算工作负载，我们的 C2000 数字控制器可实现精确的热管理，同时我们的电机驱动器可优化风扇和泵控制，实现高效冷却液循环。我们全面的传感产品系列（包括温度和湿度传感器）支持泄漏检测，确保液冷系统安全可靠地运行。

特色应用

机架电源单元 (PSU)

借助适用于电信和服务器应用的产品和系统级产品满足面向未来的功率密度和效率需求

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为何选择 TI 进行机架电源和热管理？

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热管理

利用我们的 C2000™ 微控制器、电机控制器和传感产品，设计下一代冷却分配单元和机架内泄漏检测功能，从而实现可靠的风冷和液冷系统。

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提高功率密度

我们全新的集成方法可实现更快的开关速度，有助于减小解决方案尺寸，同时我们的热增强型封装可在较小的面积内实现更高的功耗消散能力。

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创建安全的系统

我们的 C2000™ 微控制器具备高级安全功能，可保护您的系统，同时包含实时固件更新等功能，实现无缝的现场固件更新。

机架电源和热管理的工程效率

高性能集成式 GaN 功率级

我们的氮化镓 (GaN) 功率级产品可帮助您在服务器电源设计中实现高效率和高密度，并在扩展后支持高压直流架构。集成驱动器可减少电路寄生效应、从而有助于缩小设计尺寸。

凭借集成的过流和过热保护功能，我们的功率级产品支持电源单元、电池备份单元和中间总线转换器子系统，从而实现模块化硬件系统通用冗余电源和开放计算项目开放式机架 v3 规范。

arrow-right 详细了解 GaN parametric-filter GaN 功率级选择器链接
参考设计
3.6kW CCM-TCM 多模式控制图腾柱无桥 PFC 参考设计
此参考设计在每个交流半周期中都采用连续导通模式(CCM)-三角电流模式 (TCM) 控制策略，这是通过具有零电流检测功能的 TI GaN 实现的。升压转换器可减小大容量电容器的尺寸。
白皮书
实现 GaN 产品的寿命可靠性
TI 通过执行一个全面的内部计划实现了 GaN 产品的可靠性。这些计划包括外延生长、应用可靠性验证以及对 GaN 新标准的行业支持。
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参考设计
四开关降压/升压电池备份单元参考设计
此参考设计是一款四开关降压/升压直流/直流转换器，用于电池备份单元 (BBU) 应用，符合开放计算项目元数据开放式机架 V3 电源模块和电源架 BBU 规范。
实现GaN 功率级的特色产品
LMG3100R017 正在供货 具有集成驱动器的 100V 1.7mΩ GaN FET
LMG3522R030 正在供货 具有集成驱动器、保护和温度报告功能的 650V 30mΩ GaN FET
新产品 LMG3650R025 正在供货 具有集成驱动器、保护和零电压检测功能的 650V 25mΩ TOLL 封装 GaN FET

易用的数字控制

数字控制有助于简化复杂的拓扑。我们的 C2000™ 微控制器可简化对许多特性的编程。实时控制可实现快速开关速度、高分辨率脉宽调制和准确监控，所有这些皆可通过一个易用的编程接口来实现。借助内置的硬件和软件功能，您可以轻松处理安全特性。我们的 UCD 控制器系列包括硬件加速器，可使器件编程更加容易。

arrow-right 了解有关实时控制的更多信息
白皮书
通过结合 TI GaN FET 实现功率密集和高效的数字电源系统
本白皮书探讨了具有集成驱动器的 TI 氮化镓 (GaN) 场效应晶体管 (FET) 和 TI C2000™ 实时微控制器 (MCU) 的多个特性如何协同工作。
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技术文章
How processing in real-time drives high-performance power systems
不断增长的能源使用量需要高效、紧凑的电源系统。这一需求使得电源转换系统需具备高功效、快速瞬态响应、高功率密度和更大的电源容量。
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技术文章
Meeting server power supply design trends with a real-time MCU
 我们的 C2000™ 实时微控制器提供集成功能，可帮助您实现高级实时控制。该系列解锁了 GAN 等宽带隙技术的全部潜力，与这些技术相得益彰。
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实现实时数字控制的特色产品
TMS320F280039C 正在供货 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU
TMS320F2800137 正在供货 具有 120MHz 频率、256KB 闪存、FPU 和 TMU 的 C2000™ 32 位 MCU
UCD3138 正在供货 适用于隔离式电源的高集成度数字控制器，具有 3 个反馈环路和 8 个 DPWM 输出

精确的低成本检测

电流检测在服务器和电信电源单元 (PSU) 中发挥着至关重要的作用。各种 PSU 子系统的控制、保护和监控均需要精确的电流测量。

我们的隔离式电流检测产品包括低成本霍尔效应传感器和基于分流器的高精度隔离式检测。我们的器件还提供多种支持电压，有助于轻松进行非隔离式电流检测。

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应用手册
TMCS110x 布局挑战和最佳实践
本应用报告探讨了与基于霍尔效应的电流监测器相关的一些挑战，包括输出限制、电流测量限制、布局布线难题以及外部磁场的影响。
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电路设计
具有 ±50mV 输入和单端输出的隔离式电流检测电路
该隔离式单电源双向电流检测电路可以精确地测量 -50A 至 50A 的负载电流。
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博客
无桥图腾柱 PFC 中的电流检测注意事项
电流检测有众多可选方案，其中包括霍尔效应传感器、分流检测和隔离式检测。本文将帮助您针对您的应用选择合适的解决方案。
实现电流检测的特色产品
AMC3306M05 正在供货 具有集成直流/直流的 ±50mV 输入、精密电流检测增强型隔离式调制器
INA293 正在供货 -4V 至 110V、1.3MHz 超精密电流检测放大器
TMCS1133 正在供货 具有 AFR 和警报功能的 80ARMS、1MHz 霍尔效应电流传感器

设计和开发资源

设计工具
适用于常用开关模式电源的 Power Stage Designer™ 软件工具

Power Stage Designer 是一款基于 Java 的工具，可根据用户输入计算 21 种拓扑的电压和电流，有助于加快电源设计。另外，Power Stage Designer 包含波特图绘图工具和具有各种功能的实用工具箱，让电源设计更简单。这款工具可以非常快速地开始全新的电源设计，因为所有计算都是实时执行的。

  • “Topology”窗口 – 根据输入参数提供拓扑信息和元件波形
  • Loop Calculator – 有助于确定不同拓扑的补偿网络
  • Load Step Calculator – 估算指定负载瞬变所需的最小输出电容
  • Filter Designer – 可帮助开始设计差模滤波器
  • FET (...)
计算工具
GaN CCM 图腾柱 PFC 功耗计算 Excel 表
此 Excel 工作表提供了在连续导通模式图腾柱功率因数校正电路中使用我们 GaN 器件时的损耗计算和热性能。
软件开发套件 (SDK)
适用于 C2000™ MCU 的 DigitalPower 软件开发套件 (SDK)。
    • 适用于 C2000™ 微控制器 (MCU) 的 DigitalPower SDK 包含一套全面的软件基础架构、工具和文档，旨在更大程度地缩短基于 C2000 MCU 的数字电源系统开发时间，可适用于各种交流/直流、直流/直流和直流/交流电源应用。该软件包含可运行于 C2000 数字电源评估模块 (EVM) 的固件和适用于太阳能、电信、服务器、电动汽车充电器和工业电力输送应用的 TI Designs (TID)。DigitalPower SDK 提供数字电源应用在开发和评估的各阶段所需的所有资源。
    • 该 SDK 包含一个 C2000Ware (...)

与机架电源和热管理相关的参考设计

使用我们的参考设计选择工具，找到最适合您应用和参数的设计。

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25 OCT 2022 | 公司博客
热效率如何助力实现数据中心的更可持续运行
随着服务器功率需求的增加，创新型半导体设计和封装技术也在不断提高数据中心的效率。
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