랙 및 서버 전원

랙 및 서버 애플리케이션을 위한 제품과 시스템 수준 제품으로 미래의 전력 밀도 및 효율성 요구 사항을 해결하세요

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서버 및 텔레콤 전원 공급 장치의 공간이 제한된 기능 및 전력 수준의 요구 사항이 증가함에 따라 넓은 밴드갭 장치(GaN(질화 갈륨) 포함), 더 정확한 센서 회로 및 더 복잡한 실시간 제어의 채택이 촉진됩니다. TI의 GaN, C2000™ 마이크로컨트롤러, 홀 센서, 절연 증폭기 제품 및 레퍼런스 설계는 80 Plus 티타늄 효율성, 모듈식 하드웨어 시스템 공통 이중 전원 공급 장치(M-CRPS) 및 OCP ORv3(Open Compute Project Open Rack v3) 사양을 포함한 최신 서버 및 통신 전원 공급 장치 요구 사항을 해결합니다.

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랙 및 서버 전원 애플리케이션에 TI를 선택하는 이유

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효율성 극대화

TI의 질화 갈륨 장치는 80 Plus 티타늄 및 모듈식 하드웨어 시스템 공통 이중 전원 공급 장치(M-CRPS)와 같은 표준을 충족하는 데 도움이 되는 고효율 토폴로지를 지원합니다.

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전력 밀도 향상

회로 통합에 대한 TI의 새로운 접근 방식은 더 빠른 스위칭 속도를 지원하여 시스템 크기를 줄이는 데 도움이 되며, TI의 고성능 패키지는 더 작은 영역에서 더 큰 전력 손실을 가능하게 합니다.

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보안 시스템 구축

TI의 C2000™ 마이크로컨트롤러는 시스템을 보호하는 보안 기능을 갖추고 있으며, 최신 펌웨어를 포함하여 간편하게 업데이트할 수 있습니다.

랙 및 서버 전원 설계를 위한 엔지니어링 효율성

고성능 스마트 스위치

질화 갈륨(GaN) 트랜지스터는 기존의 실리콘 전계 효과 트랜지스터보다 높은 주파수에서 스위칭이 가능한 광대역 갭 장치입니다. GaN 장치는 또한 정전용량이 낮고 역복구가 불가능하므로 이전에는 실리콘으로 달성할 수 없었던 토폴로지에서 사용할 수 있습니다.

통합 스마트 게이트 드라이버는 기생을 줄이고 디바이스의 게이트에 올바른 드라이브 신호를 정확하게 표현하도록 도와줍니다. 또한 게이트 드라이버는 과전류, 과열, 제로 전류 및 전압 감지와 같은 보호 및 모니터링 기능을 가능하게 합니다.

TI의 GaN 장치는 서버 전원 공급 장치가 이전 시스템보다 더 작은 크기로 80 Plus 티타늄 및 OCP ORv3 효율성 요구 사항을 달성할 수 있게 해줍니다.

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Application note
Thermal Performance of QFN12x12 Package for 600V, GaN Power Stage (Rev. A)
이 애플리케이션 보고서에서는 TI GaN 제품을 사용하여 열 관리 고려 사항 및 성능을 소개합니다.
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Analog Design Journal
고밀도 GaN 최적화 PFC 컨버터에서 AC 드롭아웃 복구 문제 해결
토템 폴 브리지리스 PFC는 AC 전압 손실 중 전류 관리를 포함한 과제를 해결합니다. TI는 C2000™ 실시간 MCU 및 전원 공급 시스템 설계 기능으로 이러한 문제를 극복할 수 있습니다.
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More literature
Optimizing GaN-Based High-Voltage, High-Power Designs
이 문서에서는 GaN이 전력 밀도를 높이는 방법을 보여줍니다. GaN FET는 적절한 작동을 보장하기 위해 좋은 레이아웃이 필요한 실리콘 FET보다 더 빠른 속도로 전환할 수 있으므로 PCB 레이아웃 배치에 대한 고려 사항이 해결되었습니다. 
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GaN 전력계을 위한 주요 제품
LMG3422R050 활성 통합 드라이버, 보호 및 온도 보고 기능이 있는 600V 50mΩ GaN FET
LMG3422R030 활성 통합 드라이버, 보호 및 온도 보고 기능이 있는 600V 50mΩ GaN FET
LMG3522R030 활성 통합 드라이버, 보호 및 온도 보고 기능이 있는 650V 30mΩ GaN FET

사용하기 쉬운 디지털 제어

디지털 제어로 복잡한 토폴로지를 간단하게 만들 수 있습니다. TI의 C2000™ 마이크로컨트롤러를 사용하여 많은 기능을 프로그래밍할 수 있습니다. 실시간 제어는 빠른 스위칭 속도, 고해상도 펄스폭 변조, 정확한 모니터링을 모두 사용이 편리한 프로그래밍 인터페이스를 통해 지원합니다. 내장된 하드웨어 및 소프트웨어 기능을 통해 보안 기능을 쉽게 처리할 수 있습니다. TI의 UCD 컨트롤러 제품군에는 장치를 더 쉽게 프로그래밍할 수 있게 해주는 하드웨어 가속기가 포함되어 있습니다.

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White paper
TI GaN FET와 C2000™ 실시간 MCU를 결합하여 전력 밀도가 높고 효율적인 전원 시스템 달성
이 기술 백서에서는 통합 드라이버를 갖춘 TI 질화 갈륨(GaN) 전계 효과 트랜지스터(FET) 및 TI C2000™ 실시간 마이크로컨트롤러(MCU) 가 함께 작동하는 방법을 설명합니다.
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Technical article
How processing in real-time drives high-performance power systems
에너지 사용을 증가하려면 효율적이고 컴팩트한 전원 시스템이 필요합니다. 따라서 전력 변환 시스템이 높은 전력 효율, 빠른 과도 응답 속도, 더 큰 전력 용량으로 높은 전력 밀도를 제공합니다.
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Technical article
Meeting server power supply design trends with a real-time MCU
 TI의 C2000™ 실시간 마이크로컨트롤러는 고급 실시간 제어를 달성하는 데 도움이 되는 통합 기능을 제공합니다. 이 제품군은 잠재력을 최대한 발휘하여 GaN과 같은 넓은 밴드갭 기술의 요구 사항을 보완합니다.
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실시간 디지털 제어을 위한 주요 제품
TMS320F280039C 활성 C2000™ 32비트 MCU 120MHz 384kB 플래시, FPU, CLA, CLB, AES 및 CAN-FD를 지원하는 TMU
TMS320F2800137 활성 120MHz, 256KB 플래시, FPU 및 TMU를 지원하는 C2000™ 32비트 MCU
UCD3138 활성 3개의 피드백 루프와 8개의 DPWM 출력을 지원하는 고집적 디지털 컨트롤러

정확하고 저렴한 감지

전류 센서는 서버 및 텔레콤 전원 공급 장치(PSU)에서 중요한 역할을 합니다. 다양한 PSU 서브시스템의 제어, 보호 및 모니터링에는 정확한 전류 측정이 필요합니다.

TI의 절연 전류 감지 제품에는 저비용 홀 효과 센서와 절연 센서를 위한 고정밀 션트 기반 접근 방식이 포함되어 있습니다. 비절연 센서의 경우, TI의 디바이스는 전류 감지를 더 쉽게 하는 데 도움이 되는 광범위한 전압을 지원합니다.

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Application note
TMCS110x Layout Challenges and Best Practices
이 애플리케이션 보고서에서는 출력 제한, 전류 측정에 대한 제한, 레이아웃 과제 및 외부 필드의 기여도를 비롯하여 홀 기반 전류 모니터와 관련된 몇 가지 과제를 설명합니다.
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Circuit design
±50mV 입력 및 단일 종단 출력을 지원하는 절연 전류 감지 회로
이 절연 단일 공급 양방향 전류 감지 회로는 –50A ~ 50A의 부하 전류를 정확하게 측정할 수 있습니다
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블로그
브리지리스 토템폴 PFC의 전류 감지 고려 사항
전류 감지 옵션에는 홀 효과 센서, 션트 감지 및 절연 감지 등 많은 옵션이 있습니다. 이 문서는 애플리케이션에 적합한 항목을 선택하는 데 도움이 됩니다.
전류 감지을 위한 주요 제품
AMC3306M05 활성 ±50mV 입력, 정밀 전류 감지 강화 절연 모듈레이터, 일체형 DC/DC 포함
INA293 활성 -4V~110V, 1.3MHz, 초정밀 전류 감지 증폭기
신규 TMCS1133 활성 AFR 및 ALERT 기능을 갖춘 ±1300V 강화 절연, 80ARMS1MHz 홀 효과 전류 센서

설계 및 개발 자료

설계 툴
가장 자주 사용되는 스위치 모드 전원 공급 장치용 Power Stage Designer™ 소프트웨어 툴

Power Stage Designer는 사용자 입력에 따라 21 토폴로지의 전압 및 전류를 계산할 때 전원 공급 장치 설계 속도를 높이는 데 도움이 되는 Java 기반 툴입니다. 또한 Power Stage Designer에는 전원 공급 장치를 간편하게 설계할 수 있도록 다양한 기능을 갖춘 보드 플로팅 툴과 유용한 툴박스가 포함되어 있습니다. 모든 계산이 실시간으로 실행되므로 새 전원 공급 장치 설계를 시작하는 것이 가장 빠른 툴입니다.

  • 토폴로지 창 - 입력 매개 변수를 기반으로 토폴로지 정보와 구성 요소 파형을 제공
  • 루프 계산기 (...)
계산 툴
GaN CCM 토템 폴 PFC 전력 손실 계산 Excel 시트
이 Excel 시트에서는 연속 전도 모드 토템 폴 전력 역률 보정 회로에서 GaN 장치를 사용하여 손실 계산 및 열 성능을 제공합니다.
소프트웨어 개발 키트(SDK)
C2000™ MCU용 DigitalPower SDK(소프트웨어 개발 키트)
    • DigitalPower SDK for C2000™ microcontrollers (MCU) is a cohesive set of software infrastructure, tools, and documentation designed to minimize C2000 MCU based digital power system development time targeted for various AC-DC, DC-DC and DC-AC power supply applications. The software includes (...)

랙 및 서버 전원 관련 레퍼런스 디자인

레퍼런스 설계 선택 툴을 사용하여 애플리케이션 및 매개 변수에 가장 적합한 설계를 찾을 수 있습니다.

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25 OCT 2022 | 블로그
How thermal efficiency is helping data centers run more sustainably
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