由于服务器在处理数据通信方面很重要，因此服务器行业在Internet上已经显着发展。尽管服务器单元最初是基于PC体系结构的，但服务器系统应应对网络主机的增加数量和复杂性。本文指出：图1显示了数据中心中典型的机架服务器系统和服务器系统的框图。电源单元（PSU）是服务器系统的核心，需要复杂的系统体系结构。本文将探讨五个服务器PSU设计趋势：功率预算，冗余，效率，工作温度以及通信和控制。趋势一：21世纪初期的电预算，机架或刀片服务器PSU的电力预算从200W到300W。当时，每个中央处理单元（CPU）在30W至50W之间消耗。图2显示了CPU功耗的趋势。如今，CPU服务器的功耗约为200W，并且接近300W的热设计功率，PSU服务器的功率预算急剧增加到800W至2,000W。为了支持越来越多的服务器计算要求，例如云计算和人工智能（AI）计算，服务器可以添加图形处理单元（GPU）以与CPU一起使用。通过这种方式，服务器电源需求增加到3,000W至五年。但是，由于大多数PSU机架或刀片服务器仍然使用最高16A的AC插座，因此功率预算有限：在240VAC输入中约为3,600W（考虑转换器效率）。因此，在简短的Panahon中，PSU机架服务器的电源限制将保持在3,600W。对于数据中心的电源架，PSU设计师已广泛使用国际电力技术委员会（IEC）60320 C20 AC Power插座，该套件的额定值为20A。 PSU功率预算受当前对其AC插座的限制，该插座产生PSU的数据中心大约大约3,000W;但是在不久的将来，PSU数据中心功率水平可以上升到5,000W以上。为了增加每个PSU的功率预算并实现更高的功率密度，您还可以将母线用于AC插座来提高输入水平。趋势2：大量服务器系统的可靠性和可用性非常重要，因此需要大量PSU。如果一个或多个PSU失败，系统中的另一个插孔可以领导电源。简单的服务器系统可以具有1+1个冗余，这意味着系统上有一个PSU，并且有很多PSU。复杂的服务器系统可以具有n+1或n+n（n 2）冗余，具体取决于系统的可靠性和成本耗尽。为了在需要更换PSU时保持正常的系统运行，系统需要热 - 塑料（Oring Control）技术。由于在N+1或N+N系统中同时激活了许多PSU，因此PSU服务器还需要使用当前的共享技术。尽管PSU处于待机模式（从他们的MAI中禁用n铁路到输出）需要在热击事件发生后立即提供全强度，因此功率阶段需要不断活跃。为了减少备用模式下大量电源的电力消耗，“冷冗余”功能成为一种趋势。冷冗余旨在杀死主要力量或进入爆炸模式，从而使冗余PSU减少备用功耗。趋势三：效率在21世纪初期，效率规格仅超过65％；当时，PSU服务器设计人员没有优先考虑效率。转换器的传统拓扑可以轻松地达到65％的目标效率。但是，由于服务器需要不断运行，因此较高的效率可以降低所有者的总成本。自2004年以来，PC和Server PSU系统一直在检查80％以上的80加标准。如今，大多数由Mass制造的服务器的PSU都带有金牌（92％的效率），有些人可能会与Platinum S相遇80Tandard（效率为94％）。目前正在开发的PSU服务器以及钛规格中主要在80年代开发，这需要一半负载的峰值效率超过96％。表1显示了80 Plus的不同规格。表1 80加规格确保效率高于80趋势四：工作温度在服务器热管理方面，设计人员指定了周围的PSU AC出口温度，其中风扇位于服务器PSU的工作温度。在21世纪初，工作温度高达45°C，现在可以达到55°C，具体取决于服务器室中的冷却系统。较高的OP温度可以降低服务器冷却系统的能源成本。与数据中心（例如硬件设备）相比，能源成本预计随着时间的推移而高于资本支出的运营成本高于资本支出。根据电源（Pue）标准标准：pue =总数据中心功率/IT实际使用功率。如表2所示，PUE值越低，数据中心的效率越高。图3显示了不同工作温度下的PUE值的估计值。例如，PUE为1.25的数据中心仅提供冷却系统总消耗的10％。这意味着PSU服务器需要更高的工作温度。 MGA PUE值较低的表数据中心具有较高的工作温度效率，较低的冷却成本5：多年来的沟通和控制，沟通和控制在服务器电源中起着重要作用。在21世纪初期，PSU的内部信息通过系统管理接口发送到系统端。 2007年，电力管理总线（PMBU）连接到港口，增加了几个功能，包括调整，控制，监视和管理故障，输入/输出电流和电源，板TEMperature，粉丝速度控制，实时代码更新，过电压（电流，温度）和保护。后来，为了应对对数据动力中心架的需求不断增长，控制器LAN（CAN）总线成为服务器强度通信的一部分。电力管理经理还随着通信巴士的发展而开发。在21世纪初期，PSU服务器主要由类似物调节。有了越来越多的控制要求和越来越多的沟通要求，可以通过数字控制能力更容易地满足这些需求。数字控制使用还可以减少硬件工程师的努力，从而有可能在PSU设计和验证阶段降低人工成本。随着服务器功率预算的增加，PSU服务器的未来开发趋势将变得更加严格。在21世纪初，功率密度为一个数字。而新开发的PSU服务器上升到几乎100W/IN3。改进通过拓扑和组件技术的发展，OVE转换器效率是实现高功率密度的解决方案。像当前的功率和效率趋势一样，完美的二极管/Oring控制器需要小包装中的高电流。理想的二极管/Oring控制器还应包括监视，维修和瞬态处理，以减少实现这些功能所需的PCB组件和所需区域。例如，PSU服务器上的PFC电路从被动PFC更改为活动的PFC桥，然后更改为活动的无括号PFC。单独的DC/DC转换器已从硬切换的飞回转换器和向前转换器变为软开关电感器 - 电感能力谐振器和相移全桥转换器。 DC/DC的不可分割的转换已从线性调节器和磁性放大器变为使用并发整流器的倒数转换器。随后效率的总体提高可能会减少电力和工作量的内部消费r等应解决散热问题。从IGBT和硅MOSFET到宽带间隙设备，例如硅Carbaic MOSFET和氮化壳式FET等宽带间隙设备，应用于服务器PSU的技术成分不断出现。 IGBT和硅MOSFET的即时传输特征将移动频率限制在200kHz以下。虽然宽带设备的传输属性更接近完美的移动，但使用宽带设备的设备可提供更高的运动频率，从而减少PSU中使用的磁性组件的数量。随着工作温度的上升，PSU服务器上的ANG成分需要处理更高的热应力，这也驱动电路开发。例如，传统的实现是与电阻并联连接机械继电器，以抑制当前时间。但是，由于机械继电器，可靠性问题和低温等级，固态继电器现在正在替换机械性关系PSU服务器上的AYS。功率密度180W/IN3 3.6 KW单相图腾极桥无桥PFC设计和3kW相移的全彩设计，具有主动夹紧，功率密度为270W/IN3，旨在满足服务器上通常的冗余功率规格（图4）。使用3.6 kW的PFC设计，固态继电器可以适应更高的工作温度。在这里，LMG35222R030 GA支持了Bridgeless Totem Pole PFC拓扑的使用。 “小提升”减少了容量较大的能力，从而增加了功率密度。在3kW相移的完整桥设计中，LMG3522R030 GAN FET有助于减少循环的电流并实现软开关。主动夹具电路充当缓冲液的损失，以达到更高的转换器效率，同时降低整流器的电压应力。可以通过使用C2000™微控制器作为数字控制处理器来实现上述所有控制要求。