Přicházejí samonapájené polovodičové jističe, navržené pro 800VDC AI racky

How Will The Development Of Medium Voltage DC Distribution Affect The Requirements For Vacuum Circuit Breakers?

Vzhledem k tomu, že požadavky na napájení serverových racků s umělou inteligencí se blíží megawattovému měřítku, přijetí 800V DC distribuce napájení se posunulo z otázky „pokud“ k otázce „kde bude implementováno jako první“. Vyšší napětí však zhoršují letitou výzvu: stejnosměrný proud postrádá bod „nulového křížení“. V obvodech, kde může zkratový proud narůst o desítky až stovky ampér za mikrosekundu, je doba odezvy mechanickéhojističeje prostě příliš pomalý. Tím se polovodičové jističe (SSCB) dostaly do popředí – přesto tradiční elektronické jističe čelí nepříjemnému dilematu: vyžadují vlastní napájení, které musí být odebíráno ze samotné 800V sběrnice.

Co řeší „samopohon“?

Řešení oznámené letos v říjnu společností Power Integrations a Ideal Power transformuje požadavek na „napájení“ ze zátěže na nedílnou součást systémové architektury. Jejich 1700V InnoMux-2 postavený na technologii PowiGaN (nitrid galia) odebírá energii přímo z 800V sběrnice a poskytuje několik nezávislých, izolovaných napájecích kolejnic pro budiče brány, snímací a řídicí obvody. Hlavní napájecí cesta je řízena obousměrným přepínačem B-TRAN společnosti Ideal Power, který během standardního provozu zůstává „normálně zapnutý“ a během poruchy může během mikrosekund přerušit proud. Funkční prototyp byl již úspěšně testován a formální referenční návrh je v současné době ve vývoji.

Klíč spočívá v „normálně zapnuté“ charakteristice. Pokud je v pevném stavujističmá vysoký pokles napětí v zapnutém stavu, stává se úzkým hrdlem, které generuje konstantní teplo. Využitím zařízení GaN design udržuje dostatečnou napěťovou rezervu na 800V sběrnici a zároveň přesouvá napájení pro řídicí obvody z "externího pomocného zdroje" do "on-bus" konfigurace s vlastním napájením, čímž se eliminuje složitost a potenciální body selhání spojené s externím napájecím zdrojem.

Prototypy nejsou konečnými kusovníky

Firmy předvedly funkční prototyp, ale referenční návrh ještě není kompletní. Pro inženýry jsou specifické metriky – jako je výpadek napájení v zapnutém stavu, doba přerušení za podmínek poruchového proudu a selektivita (tj. zda je odpojena pouze vadná větev nebo vypnuta celá sběrnice) – mnohem důležitější pro rozhodování než pouhé označení „solid-state“ samotné. Pro architekturu s vlastním napájením existuje jeden scénář selhání, který vyžaduje samostatné ověření: zda napájecí zdroj hradla zůstane dostupný během poklesu napětí na stejnosměrné sběrnici nebo při zkratu. I když se jistě můžete podívat na společné zprávy nebo tiskové zprávy, nespěchejte s finalizací kusovníku (Bill of Materials).