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機架和伺服器電源

透過適用於機架和伺服器應用的產品和系統級產品，因應未來的功率密度和效率需求

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由於對功能與功率位準的需求不斷增加，且伺服器與電信電源供應器中的空間有限，因此推動了採用寬能隙裝置 (包括氮化鎵 (GaN))、更準確的感測電路，以及更複雜的即時控制功能。我們的 GaN、C2000™ 微控制器、霍爾感測器、隔離放大器產品和參考設計，可因應最新的伺服器和電信電源供應器要求，包括 80 Plus Titanium 效率、模組化硬體系統通用冗餘電源供應器 (M-CRP) 和開放運算專案 Open Rack v3 (OCP ORv3) 規格。

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為何要為機架和伺服器電源應用選擇 TI？

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效率最大化

我們的氮化鎵裝置可實現效率更高的拓撲結構，有助於滿足如 80 Plus Titanium 和模組化硬體系統通用冗餘電源供應器 (M-CRP) 等標準。

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增加功率密度

我們創新的電路整合方式可加快切換速度，有助於縮小系統尺寸，而我們的高性能封裝則可在更小區域提供更大的功耗。

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建立安全系統

我們的 C2000™ 微控制器具有保護系統的安全功能，同時包含最新韌體，使其易於更新。

設計適用於機架和伺服器電源的工程效率

高效能智慧開關

氮化鎵 (GaN) 電晶體是寬能隙裝置與傳統矽場效應電晶體相比，能以更高的頻率進行切換。GaN 裝置也具備低電容和零反向復原，使其可在之前矽無法實現的拓撲中使用。

整合式智慧閘極驅動器有助於減少寄生，並可確實向裝置閘極提供正確的驅動訊號。此外，閘極驅動器可幫助啟用保護及監控功能，例如過電流、過熱、零電流與電壓偵測。

我們的 GaN 裝置可讓伺服器電源供應裝置在比先前系統更小的尺寸中，達到 80 Plus Titanium 與 OCP ORv3 效率要求。

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Application note
Thermal Performance of QFN12x12 Package for 600V, GaN Power Stage (Rev. A)
此應用報告介紹使用我們 GaN 產品的熱管理考量與性能。
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Analog Design Journal
以高密度、GaN 最佳化 PFC 轉換器解決 AC 壓降復原問題
圖騰柱無橋 PFC 帶來的挑戰包括在 AC 壓降期間的電流管理作業。我們可利用我們的 C2000™ 即時 MCU 和電源供應系統設計能力，克服這些挑戰。
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More literature
Optimizing GaN-Based High-Voltage, High-Power Designs
本文說明 GaN 如何協助提升功率密度。矽 FET 必須具備良好佈局才可確保正確運作，而由於 GaN FET 能以比矽 FET 更快的速度切換，因此能解決關於 PCB 佈局的考量。 
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Featured products for GaN 功率級
LMG3422R050 現行 具有整合式驅動器、防護和溫度報告功能的 600-V 50-mΩ GaN FET
LMG3422R030 現行 具有整合式驅動器、防護和溫度報告功能的 600-V 30-mΩ GaN FET
LMG3522R030 現行 具有整合式驅動器、防護和溫度報告功能的 650-V 30-mΩ GaN FET

簡單易用的數位管控

數位控制有助於將複雜的拓撲變簡單。我們的 C2000™ 微控制器可協助許多功能進行編程。即時控制功能只需簡單易用的編程介面，即可實現快速切換、高解析脈衝寬度調變與精準監控。內建硬體與軟體功能可讓您輕鬆處理安全功能。我們的 UCD 控制器系列包含硬體加速器，可使裝置編程作業更加輕鬆。

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White paper
結合 TI GaN FETs 與 C2000™ 即時 MCU，實現功率密集與有效率的數位電源系統
本白皮書說明了配備整合式驅動器的 TI 氮化鎵 (GaN) 場效應電晶體 (FET) 和 TI C2000™ 即時微控制器 (MCU) 的功能如何協同運作。
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Technical article
How processing in real-time drives high-performance power systems
持續增長的能源使用率，需要有效率且精巧的電源系統。這已導致功率轉換系統必須具備高功率效率、快速瞬態回應與高功率密度與更大功率容量。
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Technical article
Meeting server power supply design trends with a real-time MCU
 我們的 C2000 ™ 即時微控制器提供整合的功能，幫助您實現進階即時控制。本系列充分發揮如 GAN 等寬頻隙技術的潛力，以補足其需求。
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Featured products for 即時數位控制
TMS320F280039C 現行 搭配 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位元 MCU 120-MHz 384-KB 閃存記憶體、FPU、TMU
TMS320F2800137 現行 具有 120 MHz、256-KB 快閃記憶體、FPU 與 TMU 的 C2000™ 32 位元 MCU
UCD3138 現行 高度整合的數位控制器，適用具 3 個回饋迴路和 8 個 DPWM 輸出的隔離電源

準確且低成本的感測

電流感測在伺服器與電信電源供應器 (PSU) 中扮演關鍵角色。要控制，保護和監控各種 PSU 子系統，需要準確的電流量測。

我們的隔離式電流感測產品包含低成本的霍爾效應感測器，以及極度準確的隔離式感測分流架構方法。就非隔離式感測而言，我們的裝置提供廣泛支援的電壓，有助於簡化電流感測。

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Application note
TMCS110x Layout Challenges and Best Practices
此應用報告會深入探討部分與霍爾式電流監控器相關的挑戰，其中包括輸出限制、電流量測限制、版面配置挑戰、以及外部電場的貢獻。
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Circuit design
Isolated Current-Sensing Circuit With ±50-mV Input and Single-Ended Output
此隔離式單電源雙向電流感測電路可準確測量 – 50 A 至 50 A 的負載電流。
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部落格
免橋接圖騰柱 PFC 中的電流感測應注意事項
電流感測的選擇相當多，包括霍爾效應感測器，分流感測與隔離式感測。本文將幫助您選擇適合您應用的產品。
Featured products for 電流感測
AMC3306M05 現行 具有整合式 DC/DC 的 ±50-mV 輸入、精密電流感測強化型隔離調變器
INA293 現行 -4V 至 110V、1.3MHz、超精密電流感應放大器
新產品 TMCS1133 現行 80ARMS 1MHz Hall-effect current sensor with AFR and ALERT

設計與開發資源

設計工具
最常用切換模式電源供應器的 Power Stage Designer™ 軟體工具

Power Stage Designer 為 Java 工具，可根據使用者輸入計算 21 種拓撲的電壓與電流，協助加快電源供應器設計。此外，Power Stage Designer 也包含 Bode 繪圖工具及具備各種功能的實用工具箱，讓電源供應器設計更加輕鬆。由於所有計算都能夠即時執行，因此是開始新電源供應設計最快速的工具。

  • 拓撲窗口 – 根據輸入參數提供拓撲資訊與元件波形
  • 迴路計算器 – 幫助決定不同拓撲的補償網路
  • 負載步進計算器 – 估算特定負載瞬態所需的最小輸出電容
  • 濾波器設計工具 – 幫助尋找不同差模濾波器的起點
  • FET 損耗計算機 – 比較不同 FET 的性能
  • 電容器電流共享計算機顯示 (...)
計算工具
GaN CCM 圖騰柱 PFC 功率損耗計算 Excel 表
此 excel 表提供了在連續傳導模式圖騰柱功率因數校正電路中，使用我們 GaN 裝置的損耗計算與熱性能。
軟體開發套件 (SDK)
適用於 C2000™ MCU 的 DigitalPower 軟體開發套件 (SDK)
    • 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 (...)

與機架和伺服器電源相關的參考設計

使用我們的參考設計選擇工具，找出最適合您的應用和參數設計。

檢視參考設計
25 OCT 2022 | 部落格
How thermal efficiency is helping data centers run more sustainably
Innovative semiconductor design and packaging technologies are improving efficiencies in data centers as server power demands increase.
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