ടെക്നിക്കൽ ഡീപ്പ് ഡൈവ്: അൾട്രാ-ലോ ഇഎസ്ആർ മൾട്ടിലെയർ കപ്പാസിറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഡാറ്റാ സെന്റർ ഗേറ്റ്‌വേകളിലെ പവർ സപ്ലൈ നോയ്‌സ് പൂർണ്ണമായും എങ്ങനെ ഇല്ലാതാക്കാം?

സഹ എഞ്ചിനീയർമാരേ, നിങ്ങൾ എപ്പോഴെങ്കിലും ഇത്തരത്തിലുള്ള "പ്രേതകഥ" പരാജയം നേരിട്ടിട്ടുണ്ടോ? നന്നായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഒരു ഡാറ്റാ സെന്റർ ഗേറ്റ്‌വേ ലാബിൽ മികച്ച രീതിയിൽ പരീക്ഷിച്ചു, പക്ഷേ ഒന്നോ രണ്ടോ വർഷത്തെ കൂട്ട വിന്യാസത്തിനും ഫീൽഡ് പ്രവർത്തനത്തിനും ശേഷം, നിർദ്ദിഷ്ട ബാച്ചുകൾക്ക് വിശദീകരിക്കാനാകാത്ത പാക്കറ്റ് നഷ്ടം, വൈദ്യുതി തടസ്സങ്ങൾ, റീബൂട്ടുകൾ പോലും അനുഭവപ്പെടാൻ തുടങ്ങി. സോഫ്റ്റ്‌വെയർ ടീം കോഡ് സമഗ്രമായി പരിശോധിച്ചു, ഹാർഡ്‌വെയർ ടീം ആവർത്തിച്ച് പരിശോധിച്ചു, ഒടുവിൽ കുറ്റവാളിയെ തിരിച്ചറിയാൻ കൃത്യമായ ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചു: കോർ പവർ റെയിലിലെ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ശബ്ദം.

YMIN മൾട്ടിലെയർ കപ്പാസിറ്റർ സൊല്യൂഷൻ

- മൂലകാരണ സാങ്കേതിക വിശകലനം – അടിസ്ഥാനപരമായ "പാത്തോളജി വിശകലനം" കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ പരിശോധിക്കാം. ആധുനിക ഗേറ്റ്‌വേകളിലെ CPU/FPGA ചിപ്പുകളുടെ ഡൈനാമിക് പവർ ഉപഭോഗം നാടകീയമായി ചാഞ്ചാടുന്നു, സമൃദ്ധമായ ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി കറന്റ് ഹാർമോണിക്‌സ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഇതിന് അവയുടെ പവർ ഡീകൂപ്ലിംഗ് നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ, പ്രത്യേകിച്ച് ബൾക്ക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ, വളരെ കുറഞ്ഞ തുല്യമായ സീരീസ് റെസിസ്റ്റൻസും (ESR) ഉയർന്ന റിപ്പിൾ കറന്റ് ശേഷിയും ഉണ്ടായിരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. പരാജയ സംവിധാനം: ഉയർന്ന താപനിലയുടെയും ഉയർന്ന റിപ്പിൾ കറന്റിന്റെയും ദീർഘകാല സമ്മർദ്ദത്തിൽ, സാധാരണ പോളിമർ കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ്-ഇലക്ട്രോഡ് ഇന്റർഫേസ് തുടർച്ചയായി നശിക്കുന്നു, ഇത് കാലക്രമേണ ESR ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കാൻ കാരണമാകുന്നു. വർദ്ധിച്ച ESR രണ്ട് നിർണായക പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു: കുറഞ്ഞ ഫിൽട്ടറിംഗ് ഫലപ്രാപ്തി: Z = ESR + 1/ωC ​​അനുസരിച്ച്, ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസികളിൽ, ഇം‌പെഡൻസ് Z പ്രാഥമികമായി ESR ആണ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്. ESR വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ശബ്ദത്തെ അടിച്ചമർത്താനുള്ള കപ്പാസിറ്ററിന്റെ കഴിവ് ഗണ്യമായി ദുർബലമാകുന്നു. വർദ്ധിച്ച സ്വയം ചൂടാക്കൽ: റിപ്പിൾ കറന്റ് ESR-ൽ ഉടനീളം താപം സൃഷ്ടിക്കുന്നു (P = I²_rms * ESR). ഈ താപനില വർദ്ധനവ് വാർദ്ധക്യത്തെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു, ആത്യന്തികമായി അകാല കപ്പാസിറ്റർ പരാജയത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്ന ഒരു പോസിറ്റീവ് ഫീഡ്‌ബാക്ക് ലൂപ്പ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു. പരിണതഫലം: ഒരു പരാജയപ്പെട്ട കപ്പാസിറ്റർ ശ്രേണിക്ക് ക്ഷണികമായ ലോഡ് മാറ്റങ്ങളിൽ മതിയായ ചാർജ് നൽകാൻ കഴിയില്ല, കൂടാതെ സ്വിച്ചിംഗ് പവർ സപ്ലൈ സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ശബ്ദത്തെ ഫിൽട്ടർ ചെയ്യാനും കഴിയില്ല. ഇത് ചിപ്പിന്റെ സപ്ലൈ വോൾട്ടേജിൽ തകരാറുകൾക്കും ഡ്രോപ്പുകൾക്കും കാരണമാകുന്നു, ഇത് ലോജിക് പിശകുകളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

- YMIN സൊല്യൂഷനുകളും പ്രോസസ് ഗുണങ്ങളും - YMIN-ന്റെ MPS സീരീസ് മൾട്ടിലെയർ സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് കപ്പാസിറ്ററുകൾ ഈ ആവശ്യപ്പെടുന്ന ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു.

ഘടനാപരമായ മുന്നേറ്റം: മൾട്ടിലെയർ പ്രക്രിയ ഒരൊറ്റ പാക്കേജിനുള്ളിൽ ഒന്നിലധികം ചെറിയ സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് കപ്പാസിറ്റർ ചിപ്പുകളെ സമാന്തരമായി സംയോജിപ്പിക്കുന്നു. ഈ ഘടന ഒരു വലിയ കപ്പാസിറ്ററുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഒരു സമാന്തര ഇം‌പെഡൻസ് പ്രഭാവം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഇത് ESR, ESL (തുല്യമായ സീരീസ് ഇൻഡക്‌ടൻസ്) എന്നിവ വളരെ താഴ്ന്ന നിലയിലേക്ക് കുറയ്ക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, MPS 470μF/2.5V കപ്പാസിറ്ററിന് 3mΩ-ൽ താഴെയുള്ള ESR ഉണ്ട്.

മെറ്റീരിയൽ ഗ്യാരണ്ടി: സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് പോളിമർ സിസ്റ്റം. ഒരു സോളിഡ് കണ്ടക്റ്റീവ് പോളിമർ ഉപയോഗിക്കുന്നത്, ചോർച്ചയുടെ സാധ്യത ഇല്ലാതാക്കുകയും മികച്ച താപനില-ഫ്രീക്വൻസി സവിശേഷതകൾ നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു. വിശാലമായ താപനില പരിധിയിൽ (-55°C മുതൽ +105°C വരെ) ഇതിന്റെ ESR വളരെ കുറഞ്ഞ അളവിൽ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു, ഇത് അടിസ്ഥാനപരമായി ലിക്വിഡ്/ജെൽ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ ആയുസ്സ് പരിമിതികളെ പരിഹരിക്കുന്നു.

പ്രകടനം: അൾട്രാ-ലോ ESR എന്നാൽ കൂടുതൽ റിപ്പിൾ കറന്റ് കൈകാര്യം ചെയ്യാനുള്ള കഴിവ്, ആന്തരിക താപനില വർദ്ധനവ് കുറയ്ക്കൽ, സിസ്റ്റം MTBF (പരാജയങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ശരാശരി സമയം) മെച്ചപ്പെടുത്തൽ എന്നിവയാണ്. മികച്ച ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി പ്രതികരണം MHz-ലെവൽ സ്വിച്ചിംഗ് ശബ്ദത്തെ ഫലപ്രദമായി ഫിൽട്ടർ ചെയ്യുന്നു, ഇത് ചിപ്പിന് ശുദ്ധമായ വോൾട്ടേജ് നൽകുന്നു.

ഒരു ഉപഭോക്താവിന്റെ തകരാറുള്ള മദർബോർഡിൽ ഞങ്ങൾ താരതമ്യ പരിശോധനകൾ നടത്തി:

തരംഗരൂപ താരതമ്യം: അതേ ലോഡിൽ, യഥാർത്ഥ കോർ പവർ റെയിലിന്റെ പീക്ക്-ടു-പീക്ക് നോയ്‌സ് ലെവൽ 240mV വരെ എത്തി. YMIN MPS കപ്പാസിറ്ററുകൾ മാറ്റിസ്ഥാപിച്ച ശേഷം, നോയ്‌സ് 60mV-ൽ താഴെയായി അടിച്ചമർത്തി. വോൾട്ടേജ് വേവ്‌ഫോം സുഗമവും സ്ഥിരതയുള്ളതുമാണെന്ന് ഓസിലോസ്‌കോപ്പ് വേവ്‌ഫോം വ്യക്തമായി കാണിക്കുന്നു.

താപനില വർദ്ധനവ് പരിശോധന: പൂർണ്ണ ലോഡ് റിപ്പിൾ കറന്റിൽ (ഏകദേശം 3A), സാധാരണ കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ ഉപരിതല താപനില 95°C-ൽ കൂടുതലാകാം, അതേസമയം YMIN MPS കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ ഉപരിതല താപനില ഏകദേശം 70°C മാത്രമാണ്, 25°C-ൽ കൂടുതൽ താപനില വർദ്ധനവ് കുറയുന്നു. ത്വരിതപ്പെടുത്തിയ ലൈഫ് ടെസ്റ്റിംഗ്: 105°C റേറ്റുചെയ്ത താപനിലയിലും റേറ്റുചെയ്ത റിപ്പിൾ കറന്റിലും, 2000 മണിക്കൂറിന് ശേഷം, ശേഷി നിലനിർത്തൽ നിരക്ക് >95% എത്തി, ഇത് വ്യവസായ നിലവാരത്തേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്.

- ആപ്ലിക്കേഷൻ സാഹചര്യങ്ങളും ശുപാർശ ചെയ്യുന്ന മോഡലുകളും – YMIN MPS സീരീസ് 470μF 2.5V (അളവുകൾ: 7.3*4.3*1.9mm). അവയുടെ വളരെ കുറഞ്ഞ ESR (<3mΩ), ഉയർന്ന റിപ്പിൾ കറന്റ് റേറ്റിംഗ്, വിശാലമായ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് താപനില പരിധി (105°C) എന്നിവ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള നെറ്റ്‌വർക്ക് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ഉപകരണങ്ങൾ, സെർവറുകൾ, സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റങ്ങൾ, വ്യാവസായിക നിയന്ത്രണ മദർബോർഡുകൾ എന്നിവയിലെ കോർ പവർ സപ്ലൈ ഡിസൈനുകൾക്ക് വിശ്വസനീയമായ അടിത്തറയാക്കുന്നു.

തീരുമാനം

ആത്യന്തിക വിശ്വാസ്യതയ്ക്കായി പരിശ്രമിക്കുന്ന ഹാർഡ്‌വെയർ ഡിസൈനർമാർക്ക്, പവർ സപ്ലൈ ഡീകൂപ്പിംഗ് ഇനി ശരിയായ കപ്പാസിറ്റൻസ് മൂല്യം തിരഞ്ഞെടുക്കുന്ന കാര്യമല്ല; കപ്പാസിറ്ററിന്റെ ESR, റിപ്പിൾ കറന്റ്, ദീർഘകാല സ്ഥിരത തുടങ്ങിയ ഡൈനാമിക് പാരാമീറ്ററുകളിൽ ഇതിന് കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ ആവശ്യമാണ്. നൂതനമായ ഘടനാപരവും മെറ്റീരിയൽ സാങ്കേതികവിദ്യകളും വഴി, YMIN MPS മൾട്ടിലെയർ കപ്പാസിറ്ററുകൾ, പവർ സപ്ലൈ ശബ്ദ വെല്ലുവിളികളെ മറികടക്കുന്നതിനുള്ള ശക്തമായ ഒരു ഉപകരണം എഞ്ചിനീയർമാർക്ക് നൽകുന്നു. ഈ ആഴത്തിലുള്ള സാങ്കേതിക വിശകലനം നിങ്ങൾക്ക് ഉൾക്കാഴ്ചകൾ നൽകുമെന്ന് ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. കപ്പാസിറ്റർ ആപ്ലിക്കേഷൻ വെല്ലുവിളികൾക്ക്, YMIN-ലേക്ക് തിരിയുക.