用于工業(yè)和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的緊湊型電源

ABB 宣布通過新的直流輸入版本擴展其 MPR 電源系列。交流輸入和直流輸入電源的外形尺寸均為 9 × 2.15 × 1.57 英寸，可為各種應(yīng)用提供緊湊型解決方案。新版本支持設(shè)計人員提供高密度解決方案，額定輸出功率為 700 W @ 12 V OUT。

從歷史上看，無論設(shè)備在計算層次結(jié)構(gòu)中的哪個位置，服務(wù)器和支持它們的電源都有不同的外形尺寸。在數(shù)據(jù)中心，基本上存在三種類型的設(shè)備——用于計算的服務(wù)器、用于網(wǎng)絡(luò)的路由器和交換機以及存儲設(shè)備。這三個構(gòu)建塊結(jié)合起來成為數(shù)據(jù)中心機柜或 19 英寸機架的主要主力。

ABB 高級產(chǎn)品經(jīng)理 Raj Radjassamy 表示：“在數(shù)據(jù)中心和云計算中，電源必須滿足特定的行業(yè)標準要求，同時還要不斷發(fā)展以滿足日益耗電和密集的設(shè)備的需求?！?“我們的 MPR0712 電源正在幫助解決這些電源需求和尺寸挑戰(zhàn)。

“有多種這樣的規(guī)格，每個人都希望有自己的規(guī)格，”他補充道?！耙虼?，作為供應(yīng)商或供應(yīng)商，我們必須選擇我們想玩的地方。因為在每個領(lǐng)域都具有挑戰(zhàn)性，所以我們希望將資源集中在正確的市場和正確的機會上。這就是我們決定專注于MPR0712特定尺寸的原因?！?/p>

電源是生產(chǎn)和自動化的一個動態(tài)方面。由于停電，公司損失了數(shù)十億美元。通過數(shù)字控制支持的強大、高效且易于管理的解決方案為公司和工廠結(jié)構(gòu)提供支持，從而保護生產(chǎn)過程。今天的工業(yè)電力系統(tǒng)通常是模塊化的，允許智能設(shè)施運營的可擴展開發(fā)。

工業(yè)標準

充足的電源不僅必須符合特定的電氣特性，還必須符合機械強度，以確保良好的穩(wěn)健性。主要解決方案必須在振動、噪聲和溫度方面符合 IEC 規(guī)范，并進行一系列測試。

“我們對我們的產(chǎn)品進行嚴格的測試，以確保在各種操作條件下實現(xiàn)最佳操作，并滿足所有要求的標準和規(guī)范，”Radjassamy 說?！霸谡駝臃矫?，我們可以容忍高達 1.11G 的隨機振動和 2G 的正弦掃描振動。”

MPR0712DC 系列提供來自直流輸入電源的高效隔離電源。符合行業(yè)標準 PMBus 的 I 2 C 通信總線提供全方位的控制和監(jiān)控功能（圖 1）。

PMBus 接口有助于電源管理，使電源系統(tǒng)架構(gòu)的開發(fā)人員能夠輕松控制關(guān)鍵操作參數(shù)。PMBus 協(xié)議還可用于設(shè)置溫度、V IN、V OUT和 I OUT的警報標志，并允許用戶自定義參數(shù)，例如 V IN、V OUT、輸出過壓保護、輸出電流限制和斜升，僅列出最重要的那些。

多年來，工業(yè)應(yīng)用采用了多種控制電壓，將選擇導(dǎo)向直流解決方案。在工業(yè)應(yīng)用中，有些面板帶有可拆卸的背板，可為繼電器、接線端子和電源等各種組件提供簡單的安裝平臺。

圖 1：輸出接線圖

MPR0712系列

MPR0712TE（交流輸入版本）和 MPR0712DC（直流輸入版本）電源單元可互換，為需要兩種輸入選項的終端應(yīng)用設(shè)計提供更大的靈活性。MPR 整流器可實現(xiàn) 23 W/in 的功率密度。在 50% 負載下的能效高達 94%，達到鉑金 80 PLUS 等級（圖 2和3）。

MPR0712TE 具有 90 至 264 V 的前 AC 輸入、12 V DC 的后輸出和 700 W 的輸出功率。MPR0712DC 具有 –44 至 –72 V DC 的前輸入和 12 V DC 的后輸出，輸出功率為 700 W。AC 和 DC 版本均可在 –5°C 至 –5°C 的寬溫度范圍內(nèi)工作50℃。

“我們在行業(yè)中看到的一個轉(zhuǎn)變是我們所謂的中板架構(gòu)的實施，”Radjassamy 說?！拔覀儾辉偈褂帽嘲宀⑼ㄟ^機架背面為電源設(shè)備供電，現(xiàn)在我們在機架中間提供電源。這意味著在一個 36 英寸深的機架中，背板現(xiàn)在將達到 18 到 20 英寸左右，然后是中板架構(gòu)。這使我們的客戶能夠?qū)⒏嗟墓δ芎陀嬎隳芰Υ虬矫總€機架中，但也要求我們重新考慮電源和組件的占地面積。使用中板架構(gòu)，您現(xiàn)在需要更小的電源，而不是以前使用的 15 英寸或 24 英寸電源。為了適應(yīng)中板架構(gòu)，電源現(xiàn)在需要小于 10 英寸長。

圖 2：中板與背板架構(gòu)

圖 3：溫度與輸出功率

“我們開發(fā)了 700-W MPR0712 電源，用于數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的最佳選擇——為中端和低端服務(wù)器供電，”Radjassamy 補充道?！霸摽臻g需要 700W 的功率輸出，我們能夠以非常適合中板架構(gòu)的占位面積提供它。這實現(xiàn)了更好的冗余、更好的使用系數(shù)和功率使用，并且利用率也提高了。因此，使用這些 700 W 電源，我們可以支持數(shù)據(jù)中心中的大部分（如果不是全部）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括中低端服務(wù)器、路由器、交換機和存儲元件?！?/p>

讓不同客戶感到失望的一個關(guān)鍵點是如何充分利用功率水平——在本例中為 700 W——即使溫度值高于 40°C。

“關(guān)鍵問題是：我們?nèi)绾卧谧畲筮\行條件下按照客戶規(guī)格提供最大功率，同時保持功率速率下的效率？” 拉賈薩米說?！斑@是兩件重要的事情。我們可以將效率保持在 96%，但關(guān)鍵是在什么負載（即功率水平）下您要保持效率。這就是熱管理發(fā)揮作用的地方。當我說熱管理時，我總是關(guān)注兩件事：在工作溫度條件下，我可以在不降額的情況下提供的最大功率是多少，效率是多少？因此，如果我能夠在工作溫度條件下以完全 700W 的負載提供 94% 的效率，那么這是最好的解決方案，因為沒有降額。我需要優(yōu)化我的設(shè)計以提供這樣的解決方案?！?/p>

電源配備了額外的功能，例如有源電流共享和遠程感應(yīng)和功能。MPR 電源還具有內(nèi)置過壓、過流和過溫保護功能，有助于提高安全性和可靠性。

通過在網(wǎng)絡(luò)區(qū)域使用高效電源可以實現(xiàn)的潛在節(jié)省非常高。這種效率的提高還意味著可以在不影響功耗（包括冷卻）的情況下添加額外的硬件。

審核編輯：郭婷