인공지능 컴퓨팅 성능에 대한 수요가 끊임없이 증가함에 따라 서버 전원 공급 장치 설계는 전례 없는 도전에 직면하고 있습니다. 1U 서버 전원 공급 장치 설계에서 제한된 공간 내에서 높은 전력 밀도, 높은 부하 안정성 및 소형화를 달성하는 것은 엔지니어들에게 시급한 과제였습니다.
1U 전원 공급 장치 설계: 소형화의 핵심 제한 요소는 커패시터가 된다
1U AI 서버용 고출력 밀도 전원 공급 솔루션에서 커패시터는 종종 크기를 줄이기 가장 어려운 부품 중 하나입니다. GaN과 같은 새로운 전력 소자의 스위칭 주파수와 효율이 지속적으로 향상되고 있음에도 불구하고, 서버의 크기와 방열 공간은 이러한 발전 속도를 따라가지 못하고 있습니다.
이 설계에서 커패시터는 단순한 보조 부품이 아니라 전원 공급 솔루션의 성공 여부를 직접적으로 결정하는 핵심 요소입니다.
1. 커패시터 소형화의 과제
실제 AI 서버 전원 공급 프로젝트에서 엔지니어는 일반적으로 다음과 같은 문제에 직면합니다.
• 전력 밀도 증가
• 전력 모듈 크기 50% 이상 축소
• 105℃ 환경에서 장기간 고온 작동 시에도 안정적인 성능을 유지합니다.
• 높은 리플 전류 내성 및 장기간 고부하 운전 가능
• 제어 가능한 정전 용량 감소로 시스템 안정성 유지
이러한 요구 사항을 충족하려면 커패시터 크기 축소가 전체 시스템 설계에 직접적인 영향을 미칩니다. 커패시터 부피가 작아지면 정전 용량과 리플 전류 내성 성능이 동시에 요구 사항을 충족하지 못할 수 있어 설계에 상당한 어려움을 초래합니다.
2. GaN 전원 공급 장치의 장점 및 증가된 커패시터 요구 사항
GaN(질화갈륨) 기술의 도입으로 전원 공급 장치의 스위칭 주파수, 효율 및 크기가 향상되었지만, 이로 인해 커패시터 성능에 대한 요구 사항도 높아졌습니다.
GaN 전원 공급 장치의 경우, 커패시터는 더 높은 정전 용량 밀도뿐만 아니라 더 큰 리플 전류를 견디고 더 긴 수명을 가져야 시스템 안정성을 보장할 수 있습니다.
YMIN IDC3 시리즈 커패시터
고전력 밀도 전원 공급 솔루션의 핵심 과제 해결
이러한 과제를 해결하기 위해 YMIN Electronics는 GaN AI 서버 전원 공급 장치용으로 특별히 설계된 액체 알루미늄 전해 콘덴서 IDC3 시리즈를 출시했습니다. 이 콘덴서의 핵심 장점은 높은 정전 용량 밀도와 높은 리플 전류 허용 용량으로, 고온 및 고부하와 같은 가혹한 환경에서도 안정적인 작동을 가능하게 하여 고출력 밀도 전원 공급 장치 설계의 "핵심 부품"이 됩니다.
제품 정보
시리즈: IDC3
사양: 450V / 1400μF
크기: 30 × 70 mm
구조: 나팔형 액체 알루미늄 전해 콘덴서
1. 커패시터 소형화의 "근본적인 능력" - 정전 용량 밀도 70% 증가
IDC3 시리즈 커패시터의 향상된 정전용량 밀도는 크기 증가 없이 더 높은 정전용량과 리플 전류 허용 용량을 제공할 수 있도록 합니다. 유사한 일본 제품과 비교했을 때, IDC3 시리즈는 정전용량 밀도가 13.64μF/cm³에서 23.29μF/cm³로 70.7% 증가했습니다. 이를 통해 성능 안정성을 저하시키지 않으면서 전력 모듈 크기를 55% 줄일 수 있습니다.
2. 장기간 고부하 운전 시 안정성: 리플 전류 및 고온 수명
고부하, 고온 환경에서는 커패시터의 안정성이 매우 중요합니다. IDC3 시리즈 커패시터는 높은 리플 전류(19A)를 견딜 수 있어 병렬 커패시터 수를 효과적으로 줄이고, 전원 공급 장치 레이아웃을 최적화하며, 국부적인 열 축적 위험을 완화합니다.
또한, IDC3는 105°C의 작동 온도에서 3000시간 이상의 수명을 가지며, 정전 용량 저하율이 8% 이내로 제어되어 장기간 작동 중에도 안정적인 전원 공급 성능을 보장합니다.
3. 시스템 차원의 이점: 단순한 커패시터 최적화 그 이상
Navitas의 GaN AI 서버 전원 공급 솔루션에 IDC3 시리즈 커패시터를 도입함으로써 전력 효율이 1~2% 향상되고, 시스템 온도 상승이 약 10°C 감소하며, 전력 모듈 크기가 크게 줄어드는 등 여러 가지 개선 효과를 얻었습니다.
이러한 최적화는 궁극적으로 전체 서버 시스템의 안정성과 장기적인 신뢰성을 확보하여 고전력 밀도 전원 공급 장치 설계에서 커패시터의 핵심적인 역할을 완벽하게 입증합니다.
결론: 1U AI 서버 전원 공급 장치 설계에서 커패시터의 중요한 역할
높은 전력 밀도와 높은 부하를 모두 요구하는 1U AI 서버 전원 공급 장치 설계에서 커패시터는 단순한 부품이 아니라 전원 공급 장치의 장기적인 안정 작동을 결정짓는 핵심 요소입니다.
YMIN IDC3 시리즈 커패시터는 우수한 정전 용량 밀도, 리플 전류 허용 용량 및 고온 안정성을 바탕으로 AI 서버 전원 공급 장치 설계에 중요한 역할을 하고 있습니다.
게시 시간: 2026년 1월 13일