隨著人工智能(AI)浪潮的到來，數(shù)據(jù)中心迎來前所未有的變革。服務(wù)器的功率需求激增，超高的功率對供電系統(tǒng)的需求成倍增長，板上電源越來越多。防止輸入端涌入的電流使系統(tǒng)過載變得至關(guān)重要，否則高昂的停機(jī)成本變得不可接受!

服務(wù)器“熱插拔”功能易導(dǎo)致系統(tǒng)損壞

當(dāng)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器啟動或者其他模塊出現(xiàn)故障時(shí)，必須進(jìn)行“熱插拔”，將停機(jī)時(shí)間降到最短。然而將PSU插入服務(wù)器主板時(shí)，這一過程會引入大量的浪涌電流，不加控制的浪涌電流會給服務(wù)器中的前級電源管理部分造成巨大的壓力，有可能導(dǎo)致系統(tǒng)損壞。

傳統(tǒng)熱插拔分立方案

為了安全的啟動所有設(shè)備，通常在電源前級加一個(gè)功率MOSFET，并配備一個(gè)電流檢測電阻和控制器。這三個(gè)部分共同充當(dāng)系統(tǒng)的斷路器(CircuitBreaker)，在啟動時(shí)調(diào)節(jié)浪涌電流，并在正常工作期間檢測供電電流，以防止短路或其他故障。

MOSFET作為功率開關(guān)保護(hù)整個(gè)電流路徑，低導(dǎo)通電阻和寬SOA至關(guān)重要。

低導(dǎo)通電阻給電流提供更暢通的路徑和更低的溫升

更寬的SOA特性防止在“熱插拔”時(shí)巨大的瞬態(tài)熱量積累

為了處理更大的電流，通常在系統(tǒng)中并聯(lián)多個(gè)這樣MOSFET，將電流分散到不同的MOSFET上，同時(shí)還可以減低他們單獨(dú)承受的熱量。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行”熱插拔“時(shí)，控制器通過檢測電阻的壓降來感知實(shí)時(shí)電流，通過系統(tǒng)調(diào)節(jié)來限制電流使功率MOSFET的工作狀態(tài)始終保持在SOA內(nèi)。同時(shí)在正常工作中，通過電阻感應(yīng)得到的電流信息將用于過流保護(hù)(OCP)以及短路保護(hù)(SCP)。當(dāng)然，控制器還提供其他一些功能：例如欠壓鎖定(UVLO)，過壓保護(hù)(OVP)，過溫保護(hù)(OTP)等。

傳統(tǒng)熱插拔分立方案外圍面積較大

傳統(tǒng)熱插拔分立方案的三個(gè)核心組成部分以及外圍占據(jù)較大的面積。在數(shù)據(jù)中心主板的元器件越來越密集，電流越來越大，分立方案較大的面積成為了挑戰(zhàn)。

電子熔斷器(E-Fuse)將功率MOSFET、電流檢測和控制器集成在一個(gè)芯片當(dāng)中，提供智能化、小型化的解決方案。

超大電流E-Fuse PN7885系列

封裝/訂購信息

典型應(yīng)用示意圖

更小的體積

相比于原始的分立方案，集成功率MOSFET的PN7885的面積僅為其1/5，顯著降低PCB占用面積，大幅度的提升了功率密度。為服務(wù)器主板釋放更多空間，滿足密集的供電要求。

更大的電流60A

PN7885集成芯朋自研的智能功率MOSFET，在滿足SOA的同時(shí)，無需損失MOSFET導(dǎo)通電阻(RdsON)。MOSFET的RdsON僅為0.75mQ，支持60A甚至更大的穩(wěn)態(tài)電流。MOSFET的SOA經(jīng)過專門優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其工作在飽和區(qū)的魯棒特性更佳。

PN7885內(nèi)部MOSFETSOA圖

更低的溫升

PN7885采用集成封裝，MOSFET雙面散熱，其熱阻遠(yuǎn)低于單晶片的同類競品。匹配RdsON僅為0.75mQ的功率MOSFET，其溫升表現(xiàn)卓越，遠(yuǎn)低于國外競品。

與國外競品的溫升對比

更高的電流監(jiān)測精度

電流采樣SenseFET植入于功率MOSFET當(dāng)中，控制器通過電流鏡進(jìn)行采樣，使PN7885擁有+1%的超高采樣精度。

PN7885還支持多顆并聯(lián)，可提供更大的電流能力。

在開機(jī)時(shí)采取智能均流策略，支持匹配AI服務(wù)器的高容性負(fù)載。同時(shí)PN7885擁有高精度溫度監(jiān)測輸出以及過流，過壓，過溫，短路等保護(hù)，確保AI服務(wù)器在復(fù)雜以及高負(fù)載工況下的長期運(yùn)行和及時(shí)保護(hù)。

PN7885集成諸多優(yōu)點(diǎn)，在電源輸入端提供完整的保護(hù)，低阻電流通路以及高精度電流監(jiān)測，使其成為高功率服務(wù)器的理想電源選擇和系統(tǒng)的安全衛(wèi)士!