数据中心电源转换基础设施正在快速发展
人工智能 (AI) 数据中心建设正在推动快速创新，以满足电力需求、提高效率、加快部署速度并降低训练和需求高峰期间的峰值功率需求。数据中心电源转换技术包括：
- 10至34.5千伏中压固态变压器（SST）
- 用于备用电源和削峰的电池储能系统 (BESS)
- 800V直流大功率配电
- 100千瓦高效功率架，可支持1兆瓦机架
泰莱科莱助力工程师推进和优化数据中心电源转换基础设施
泰莱克罗伊了解数据中心配电领域的创新发展趋势，能够最好地协助满足当前和下一代数据中心电源转换基础设施的需求。
固态变压器（SST）
固态终端（SST）已迅速从实验室概念发展成为生产现实。它们可以加快数据中心部署速度，与电池储能系统（BESS）原生集成，并降低数据中心电力损耗。
- 在开发过程中，最终验证之前，测量从电网输入到直流输出的总转换效率。
- 测量半导体器件开关周期内或以内对峰值或负载削减事件的动态响应时间 50/60 赫兹功率循环
- 测试模块化多电平逆变器各子部分的相互关系
- 在动态变化的运行周期下衡量效率和运行情况——而不仅仅是静态快照
电池储能系统（BESS）和不间断电源系统（UPS）
公用事业公司和公共服务委员会 (PSC) 对超大规模数据中心新建高功率电网连接持谨慎态度，导致并网延迟和高额的高峰负荷费用。电池储能系统 (BESS) 可以缓解这些问题。
- 结合SST和数据中心需求，测量/验证BESS的交互和响应时间
- 了解单个半导体器件开关周期内的电源调节行为，或在 50/60 赫兹功率循环
- 将突发负荷变化和断电事件与其他系统行为关联起来
- 对直流输出进行谐波分析。
电源装置 (PSU)
超大规模数据中心要求电源单元 (PSU) 达到 80 PLUS 钛金级能效标准，这一标准已通过开放计算项目 (OCP) 得到广泛采用。
- 在设计周期的早期阶段测量效率、功率因数 (PF)（对于交流-直流设计）和总谐波失真 (THD)，以便在最终验证之前优化性能。
- 在动态载荷条件下获取实时设计反馈
- 将控制活动与功率事件关联起来，时间尺度可短至功率半导体器件的开关周期。
计算机架 48V 转 12V DC-DC 转换器电源传输
随着人工智能数据中心功率水平的提高，损耗也随之增加，48V 电源架构面临着更严格的效率要求，因此需要优化 48V 转换链的每个阶段，以实现最高效率。
- 最准确地表征 48V GaN DC-DC 转换系统
- 测量高达 1000 A 的直流到交流瞬态电流有效值 带宽高达 1.5 MHz 1000安培电流探头
- 业内唯一 60V共模探头 针对此类测量进行了优化，增益精度为 0.5%。
服务器主板上的 PDN 和电源完整性
LeCroy 高分辨率示波器 (HDO®)、探头和软件选项提供了最佳功能，可在各种负载或负载释放条件下捕获和分析电源轨上的所有信号。
- 电源完整性分析
- 单轨或多轨PDN噪声和频谱分析
- 数字电源管理集成电路（PMIC）特性分析
- 低压差 (LDO) 和开关稳压器测量
- 电源轨探针和噪声测量
资源中心
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推荐用于双脉冲试验 (DPT) 的泰莱克罗伊设备清单 |
产品规格书 |
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如何在5分钟内选择最佳高压示波器探头 需要选择高压示波器探头？面对琳琅满目的选择感到困惑？泰科电子（Teledyne LeCroy）提供高压探头选择指南，这是一款在线工具，可帮助您做出明智的选择。以下是需要考虑的基本要点。 |
应用说明 |
高压差分 (HVD) 探头 – 卓越性能
用于GaN MOSFET和SiC IGBT的DL-ISO探针
使用示波器进行频率响应分析（波特图）
1000A示波器电流探头
泰莱克罗伊公司 – 电流探头
使用 DPT-AUTOMATION 软件进行自动化双脉冲测试
欢迎参加泰科电子（Teledyne LeCroy）的研讨会，我们将为您介绍数据中心配电基础设施，并重点阐述电源转换产品在确保数据中心高效可靠运行方面发挥的重要作用。我们将特别关注为服务器提供直流电源的PDU/PSU的产品测试。
本次网络研讨会将介绍 48V 电源转换系统的验证和调试的新产品、最佳实践和测量技术。
如何对GaN和SiC器件进行双脉冲测试（DPT）
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电力电子设计本身就存在测量方面的挑战。正确选择和使用探头对于操作人员、设备和被测器件 (DUT) 的安全至关重要，同时也对测量精度有着显著的影响。
配电网络 (PDN) 需要精心设计以确保卓越的电源完整性，尤其是在高速设计中。欢迎参加泰科电子 (Teledyne LeCroy) 的八集系列课程，我们将带您了解电源完整性测试的基础知识，并通过大量现场演示深入探讨高级主题。
为什么数据中心电源机架的功率从 100 kW 增加到 1 MW？
人工智能加速器和GPU所需的功率远高于传统处理器，从而推高了机架级的电力需求。为了满足这一需求，机架架构也在相应扩展：一个1兆瓦的机架通常由多个约100千瓦的电源架组成，每个电源架包含约6个电源单元（PSU）。单个电源单元的功率已提升至约20千瓦，而传统的功率范围仅为3.3千瓦至5千瓦。
为什么数据中心直流配电电压从 48Vdc 增加到 800Vdc？
与传统数据中心相比，人工智能数据中心需要更高的功率。传统的 48V 直流配电在高功率水平下会产生极高的电流，这将增加母线配电成本和损耗。为了解决这个问题，业界正在转向 800V 直流架构，借鉴电动汽车领域成熟的设计方法。随着功率密度的不断提高，预计数据中心直流配电将发展到 1500V 直流（这是高功率公用事业级太阳能光伏逆变器常用的输入电压）。
固态变压器将在人工智能数据中心中扮演什么角色？
固态变压器 (SST) 是一种并网转换器，可将公用电网提供的中压交流电 (10–34.5 kVac) 转换为 800V 直流电，以便在设施内高效分配。其模块化、多级架构可实现精确的功率控制、更高的效率和更强的可扩展性，使其非常适合未来的高功率人工智能数据中心。此外，使用固态变压器还可以解决传统铁芯/线圈变压器的交货周期问题。
50/60 Hz变压器。
为什么电池储能系统（BESS）在人工智能数据中心变得越来越重要？
随着电力需求增长至吉瓦级，电池储能系统（BESS）可通过提供备用电源、削峰填谷和电网支持服务来补充传统的UPS系统。电池系统还有助于运营商管理电力可用性并应对公用事业的限制。
为什么数据中心电源转换系统采用宽禁带半导体（SiC 和 GaN）？
与传统硅器件相比，碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 器件能够实现更高的开关频率、更高的效率和更大的功率密度。这些优势有助于降低功率转换损耗并提高效率，同时支持行业向更高电压功率架构的转型。
数据中心最终会过渡到完全直流供电架构吗？
减少AC/DC转换环节可以提高效率并简化配电。随着业界广泛采用800V直流配电和固态变压器，全直流供电架构正日益成为下一代人工智能设施的研究方向。
为什么人工智能数据中心需要电源具有更快的瞬态响应速度？
现代人工智能GPU会对电力需求产生快速而显著的变化。因此，需要先进的电源设计来维持电压稳定性、提高效率并支持下一代处理器的动态行为。
为什么电力质量在人工智能数据中心变得越来越重要？
AI GPU 对电压波动、瞬态事件和电源干扰高度敏感。先进的电源质量监控有助于确保可靠运行，最大限度地延长正常运行时间，并防止对 AI 训练和推理工作负载造成代价高昂的中断。
为什么人工智能数据中心要整合可再生能源和微电网？
人工智能工作负载对电力需求空前高涨，往往超过当地电网的承载能力。可再生能源发电、现场储能和微电网有助于提高能源可用性，降低对电网的依赖，并支持可持续发展目标的实现。
AI数据中心是否正在探索1500V直流配电方式？
随着每机架功率需求持续增长，超过 1 兆瓦，更高的配电电压可以降低电流、减少导体损耗并提高整体供电效率。许多专家认为，1500 伏直流电压是目前 800 伏直流电压架构的潜在发展方向。巧合的是，1500 伏直流电压也被用作公用事业级太阳能光伏逆变器的输入电压。
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