基于Infenion XMC4200的AC-DC 800W服务器全数字电源

随着数据中心应用领域的蓬勃发展,对高端电源的需求增大,对电源的高密度、小体积、高能效、智能化、定制化等提出了越来越高的要求,数字化电源已成趋势。而服务器电源主要应用在数据中心场景中,主要应用于服务器、存储器等设备。数据中心包括计算机系统(如服务器)和其它与之配套的设备(如存储系统),还包含 冗余的数据通信连接、环境控制设备、监控设备以及各种安全装置,是发展“云计算”和“大数据”的重要基础。和传统的模拟电源相比,数字电源有如下的特点:

1.控制智能化-- 它是以数字信号处理器(DSP)或微控制器(MCU)为核心,将数字电源驱动器及PWM控制器作为控制对象而构成的智能化开关电源系统。 
2.数模组件组合优化--采用“整合数字电源”技术,实现了开关电源中模拟组件与数字组件的优化组合。
3.集成度高 实现了电源系统单片集成化,将大量的分立式元器件整合到一个芯片或一组芯片中。
4.控制精度高-- 能充分发挥数字信号处理器及微控制器的优势,使所设计的数字电源达到高技术指标。例如,其脉宽调制(PWM)分辨力可达150ps的水平,这是传统开关电源所望尘莫及的。
5.模块化程度高-- 数字电源模块化程度高,各模块之间可以方便地实现有机融合,便于构成分布式数字电源系统,提高电源系统的可靠性。

英飞凌推出系统解决方案基于Infenion XMC1400+XMC4200以及搭配自家功率器件(eg: CoolMOS IPZ60R099C7/ IPP60R180C7)的AC-DC 800W全数字化服务器电源, 由连续导电模式(CCM)功率因数校正器(PFC)变换器和半桥LLC DC-DC变换器组成,采用高功率密度、高效率的设计理念,达到80plus白金牌标准。具有宽输入电压,高精度输出电压,对于传统模拟电源设计者向数字化转型也是有很好的参考借鉴作用。

►场景应用图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

› 满足80Plus® Platinum® 标准:俗称80plus白金牌。 › 满足高功率密度的需求:30W/in3 › 全数字化控制,采用用最普遍且受欢迎的二级式电源架构,即PFC+LLC, › 采用英飞凌的整体解决方案,包括主控MCU、高压MOS、驱动、二极管等,便于BOM成本管控 › 具有对外通讯的功能(PMBUS协议) › XMC1402优势: (1) 主流ARM@Cortex-M0内核,48Mhz主频(96Mhz PWM),包含运算协处理器 (2) 内置模拟比较器,节省外围成本 (3) 12bit ADC,灵活的被内部PWM触发 (4) 在FPC中很容易是实现电压环、电流环的控制、OCP/OVP保护机制 › XMC4402优势: (1) 性能强悍的ARM@Cortex-M4内核,80Mhz主频,包含DSP指令集和浮点运算单元 (2)8通道高精度PWM,分辨率高达150ps (3)片内含有高速12bit ADC、10bit DAC和模拟比较器,非常适合环路保护控制 (4)256k Flash,40k SRAM (5)工作温度-40~125°

►方案规格

 输入电压范围:90–265 V AC  标称输入电压:230 V AC  交流电频率范围:47–63 Hz  输出电压:12.2 V ± 2%  输出电流:67A  输出功率:800W  效率:>95%  开关频率f(pfc):65KHZ  f(llc):150KHZ  功率密度:30W/in3  电磁干扰(EMI): EN55022 classb  具有过压、过流、过温保护机制

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