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8月中旬AI光互联与功率半导体同热,高频电源选型先看损耗与水冷

8月中旬,AI算力链与功率半导体扩产信号同时加强,高频电源侧的电流密度、开关频率和热预算被同步抬高。本期六条动态可归纳为三条主线:AI光互联与定制ASIC抬高供电链路的高频口径;功率半导体与网络芯片扩产打开器件窗口;单板电源与传感器细节开始决定系统可靠性。

一、AI定制芯片与InP光互联放量,去耦和谐振口径同步上移

据 DIGITIMES 报道,芯原股份(VeriSilicon)今年上半年营收18.6亿元人民币(2.76亿美元),同比增长91.37%,AI ASIC未交付订单量达到18.5亿美元。AI定制芯片放量,直接抬升服务器和加速卡的单板电流变化率。感应加热设备虽然不在AI侧,但同一轮高功率密度设计逻辑会传导到高频电源:母线电容的脉冲电流能力、谐振电容的dv/dt耐量,比标称容值更值得先校核。

华为旗下投资机构哈勃自2019年起投资高速互连和光电子企业,DIGITIMES报道的投资组合包括 Vertilite、源杰半导体、North Ocean Photonics(NOP)、Newport Coast 等。InP光芯片服务于AI互联的高速率传输,光模块驱动电路频率越高,对电源去耦的频段要求越宽。对高频设备厂的借鉴是:若设备开关频率继续向上迭代,电容的等效串联电感(ESL)和引线结构必须同步优化,否则损耗会从“器件内部”转移到“接线端子”上。

二、功率半导体扩产外溢,器件窗口与换热设计需并行评估

据搜狐网报道,功率半导体景气外溢,深科达受益于下游多领域扩产。功率器件产能扩张意味着 IGBT、SiC 的规格选择更充裕,但高频化之后,单颗器件的开关损耗和电容的介质损耗同时上升。感应加热设备厂应把电容的 ESR/ESL、纹波电流和冷却条件放进同一张选型表,水冷回路不能只覆盖功率器件,母线和谐振电容的局部热点也要有明确散热路径。

单板UPS方面,据 Electronics For U 报道,深圳硬件商 ACE Design Studio 推出 Pi-Ener-lite,用一颗 18650 电池为树莓派 Zero 提供断电自动备用电源,售价35美元。板卡级UPS正在下沉到控制板,说明控制回路对电源瞬断的容忍期正在缩短。感应加热现场电网波动更频繁,控制板增设短时保持供电可降低参数丢失和误动作;但电池充放电会在柜内产生额外热量,摆放位置宜远离谐振电感。

三、传感器与以太网芯片格局生变,控制侧供电完整性和供应链备份同步重要

据 GlobeNewswire 报道,Vishay 推出短距离接近传感器。接近传感器在感应加热设备上可用于炉门联锁、工件在位检测和机械手定位,替代机械限位后维护量下降;但其供电端对高频磁场耦合敏感,柜内安装时需要把传感器供电线独立走线,并在端口处增加去耦电容,避免动作误触。

以太网交换芯片方面,据 DIGITIMES 报道,IC Plus 8月17日表示,在达发科技(Airoha)入股并进入管理层、联发科资源支持下,今年运营明显改善,上半年扭亏为盈,与瑞昱在交换机芯片市场形成更直接竞争。工业设备对以太网端口的依赖增加,多供应商竞争可缓解单点断供风险;感应加热设备厂在规划多机同步、远程监控方案时,应关注工业以太网物理层芯片的兼容性和长期供货,而不只比较端口速率。

应对建议

  • 把AI算力链释放的高频化信号转化为内部设计校核:先复核电容高频阻抗、ESR/ESL,再谈容值。
  • 功率半导体扩产后,IGBT/SiC选型应与薄膜电容、水冷结构同步评估,避免器件到位但电容热预算不足。
  • 控制板供电与传感器供电按“需要不断电”设计:预留UPS或保持电路位置,传感器端口加去耦。
  • 持续观察以太网交换与光互联供应链变化,对工业联网芯片保留第二供应商选项。

CELEM 电容持续跟踪感应加热与高频设备的高频大电流工况,提供低损耗薄膜电容及水冷结构选型支持。把损耗和温升放在容值之前,是本期动态带给选型端最直接的一条行动线。

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