基於Infenion XMC4200的AC-DC 800W服務器全數字電源

隨著數據中心應用領域的蓬勃發展,對高端電源的需求增大,對電源的高密度、小體積、高能效、智能化、定製化等提出了越來越高的要求,數字化電源已成趨勢。而服務器電源主要應用在數據中心場景中,主要應用於服務器、存儲器等設備。數據中心包括計算機系統(如服務器)和其它與之配套的設備(如存儲系統),還包含 冗餘的數據通信連接、環境控制設備、監控設備以及各種安全裝置,是發展“雲計算”和“大數據”的重要基礎。和傳統的模擬電源相比,數字電源有如下的特點:

1.控制智能化-- 它是以數字信號處理器(DSP)或微控制器(MCU)為核心,將數字電源驅動器及PWM控制器作為控制對象而構成的智能化開關電源系統。 
2.數模組件組合優化--採用“整合數字電源”技術,實現了開關電源中模擬組件與數字組件的優化組合。
3.集成度高 實現了電源系統單片集成化,將大量的分立式元器件整合到一個晶片或一組晶片中。
4.控制精度高-- 能充分發揮數字信號處理器及微控制器的優勢,使所設計的數字電源達到高技術指標。例如,其脈寬調製(PWM)分辨力可達150ps的水平,這是傳統開關電源所望塵莫及的。
5.模塊化程度高-- 數字電源模塊化程度高,各模塊之間可以方便地實現有機融合,便於構成分布式數字電源系統,提高電源系統的可靠性。

英飛凌推出系統解決方案基於Infenion XMC1400+XMC4200以及搭配自家功率器件(eg: CoolMOS IPZ60R099C7/ IPP60R180C7)的AC-DC 800W全數字化服務器電源, 由連續導電模式(CCM)功率因數校正器(PFC)變換器和半橋LLC DC-DC變換器組成,採用高功率密度、高效率的設計理念,達到80plus白金牌標準。具有寬輸入電壓,高精度輸出電壓,對於傳統模擬電源設計者向數字化轉型也是有很好的參考借鑑作用。

►場景應用圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►主控說明

►核心技術優勢

› 滿足80Plus® Platinum® 標準:俗稱80plus白金牌。 › 滿足高功率密度的需求:30W/in3 › 全數字化控制,採用用最普遍且受歡迎的二級式電源架構,即PFC+LLC, › 採用英飛凌的整體解決方案,包括主控MCU、高壓MOS、驅動、二極體等,便於BOM成本管控 › 具有對外通訊的功能(PMBUS協議) › XMC1402優勢: (1) 主流ARM@Cortex-M0內核,48Mhz主頻(96Mhz PWM),包含運算協處理器 (2) 內置模擬比較器,節省外圍成本 (3) 12bit ADC,靈活的被內部PWM觸發 (4) 在FPC中很容易是實現電壓環、電流環的控制、OCP/OVP保護機制 › XMC4402優勢: (1) 性能強悍的ARM@Cortex-M4內核,80Mhz主頻,包含DSP指令集和浮點運算單元 (2)8通道高精度PWM,解析度高達150ps (3)片內含有高速12bit ADC、10bit DAC和模擬比較器,非常適合環路保護控制 (4)256k Flash,40k SRAM (5)工作溫度-40~125°

►方案規格

 輸入電壓範圍:90–265 V AC  標稱輸入電壓:230 V AC  交流電頻率範圍:47–63 Hz  輸出電壓:12.2 V ± 2%  輸出電流:67A  輸出功率:800W  效率:>95%  開關頻率f(pfc):65KHZ  f(llc):150KHZ  功率密度:30W/in3  電磁干擾(EMI): EN55022 classb  具有過壓、過流、過溫保護機制

技術文檔

類型標題檔案
硬件Power Test Report