48V服务器风扇与水泵解决方案,为AI服务器打造稳定可靠的散热系统

来源:凌鸥创芯 MCU/MPU 4 次阅读
摘要: 随着人工智能技术的飞速发展,AI服务器的运算能力持续提升,芯片产生的热量也随之大幅增加。过高的温度不仅会影响芯片性能,更会缩短设备寿命、降低系统稳定性。解决“热”问题,已成为AI服务器设计中的关键挑战。 图. 左为AI服务器散热水泵(液冷),右为AI服务器散热风扇(气冷) 凌鸥创芯与晶丰明源强强联手,针对AI服务器散热需求,推出了高集成度、优异性能、高可靠性的LKS32MC03系列整合型MCU

随着人工智能技术的飞速发展,AI服务器的运算能力持续提升,芯片产生的热量也随之大幅增加。过高的温度不仅会影响芯片性能,更会缩短设备寿命、降低系统稳定性。解决“热”问题,已成为AI服务器设计中的关键挑战。

图. 左为AI服务器散热水泵(液冷),右为AI服务器散热风扇(气冷)

凌鸥创芯与晶丰明源强强联手,针对AI服务器散热需求,推出了高集成度、优异性能、高可靠性的LKS32MC03系列整合型MCU,配合成熟的电机控制算法,为AI服务器风扇和水泵提供了全方位的散热解决方案。

48V AI服务器风扇解决方案

图. 基于LKS32TW279FLN2K6Q8C MCU的风扇/水泵解决方案应用框图

高度集成设计

  • 操作电压:支持24V/48V/54V/72V(最大80V)

  • 内部集成100V Buck DC-DC (频率可调整) ,200V 6N预驱,反电动势采样电路以及5V LDO (QFN32 4*4)

灵活控制与保护

  • 调速方式:支持PWM/VSP

  • 控制方式:支持恒速动控制/恒功率控制/恒电流控制

  • 保护功能:限电流保护,过电流保护,堵转保护

  • 特殊功能:顺逆风起转,Smart Fan Function,FG虚拟转速

图. 左边为水泵测试板,右边为服务器风扇测试板

强大驱动能力

该方案支持多种电机驱动算法,满足不同应用场景:

  • 三相无感120°方波驱动/三相单Hall 120°驱动

  • 三相无感150°方波驱动

  • 三相无感FOC驱动/三相单Hall类弦波驱动

(备注:黄色为相电压,蓝色为FG转速回馈,红色为相电流)

逆风起转

凌鸥创芯&晶丰明源先进算法,支持高速逆风起转。无论是单转子方波驱动、单转子FOC驱动,双转子FOC驱动,均能在逆风条件下稳定启动,确保系统在各种环境下可靠运行。

专业图形化调试工具 LKS Scope

公司自主研发的LKS Scope调试工具,可实现控制参数、变量和波形的实时监控,支持高低速数据采集同步进行、曲线与数据同步滚动、百万级数据轻松追溯等,简化调试过程,大幅提高开发效率。

特殊功能硬件电路

凌鸥创芯不仅拥有强大的控制驱动芯片及算法,具备强大的研发团队,更在外部硬件电路设计上积累了深厚的技术优势。我们拥有深入理解产品应用的技术团队,精准把握AI服务器风扇及水泵对散热方案的高要求,为此专门研发了多项配套硬件电路,为客户提供全方位的技术支持。

01

正电源端N-ch MOSFET驱动

传统电机驱动电路中,通常采用二极管作为逆向保护元件。但在大电流应用中,二极管耐电流能力有限,往往需要多颗并联使用,不仅占用PCB空间,而且高压大电流的二极管有较高的导通压降,还会导致显著的无功功率损耗,降低系统能效。

为解决这一痛点,基于LKS32TW279FLN2K6Q8C的内部功能,创新设计出一套升压电路,用以驱动电源端的两颗N-ch MOSFET。该方案无需使用特殊的IC,即可实现逆向保护、抑制反灌电流并支持热插拔等多种功能,全面满足高效率、高集成度与高可靠性的综合需求。

02

Power Off硬件刹车电路

当Power off 或风扇拔开时,利用电机还在运转的发电能量,将下桥的MOSFET 打开,使得电机三相线圈短路,达到刹车的功能,瞬间降低转速。

总结

LKS32TW279FLN2K6Q8C以其高度集成、小尺寸封装和高驱动能力,完美适用4cm及以上尺寸的服务器和通信风扇,同时也能满足高功率水泵的电机驱动需求,功率覆盖从低功率到1000W以上。

在AI技术日新月异的今天,可靠的散热解决方案是保障服务器稳定运行的关键。凌鸥创芯&晶丰明源凭借丰富的MCU产品和设计经验,将持续优化产品特性和解决方案,为客户提供更加优越的系列产品,为AI产业的发展保驾护航。

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