1 머리말

데이터 센터 서버 전원 공급 장치의 전력 손실로 인해 엔터테인먼트, 금융 거래, 홈 보안 시스템에 이르는 모든 작업을 중단시킬 수 있습니다. Open Compute Project(OCP)의 V2 전원 셀프 사양과 같은 사양[1] 강력한 AC 드롭아웃 제어 알고리즘을 통해 서버 다운타임을 줄일 필요성을 강조합니다. 또한, 기존의 연속 전도 모드 제어‌[2-8]에서는 수동 부품을 축소하면서 PFC(역률 보정) 경부하 및 최대 효율을 향상시키기 위한 비용 효율적인 데이터 센터 솔루션의 필요성이 점점 어려워지고 있습니다.

이 문제를 해결하기 위해 TI는 2상 통합 삼각 전류 모드(iTCM) PFC(그림 1) [9]를 사용하는 질화 갈륨(GaN) 기반 고밀도 설계를 개발했습니다. 고주파에서 작동하는 저가형 인덕터를 사용하면 이 설계의 고효율(>99%)과 전력 밀도(120W/in³)가 가능합니다. 이러한 소형 인덕터는 단 몇 마이크로초의 스위치 온 타임으로 70A 이상의 스위치 전류가 발생할 수 있다는 점에서 AC 드롭아웃 복구에 고유한 문제를 야기합니다. 또한 타이밍이 지연되면 상당한 역전류가 발생하여 PFC 복구가 더욱 악화될 수 있습니다. 전류 수준을 안전한 크기로 유지하고 역전류를 방지하려면 AC 드롭아웃 및 복구 문제에 대한 새로운 솔루션을 개발할 필요가 있었습니다. 이 문서에서는 표 1에서 주요 부품 및 시스템 사양을 나열하는 가변 주파수, ZVS, 5kW, GaN 기반, 2상 토템 폴 PFC 레퍼런스 설계[10]를 기반으로 하는 랩 검증 데이터를 통해 이 솔루션에 대해 설명합니다.