Arrivano gli interruttori automatici a stato solido autoalimentati, progettati per rack AI da 800 V CC

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

Poiché i requisiti di alimentazione per i rack di server AI si avvicinano alla scala dei megawatt, l'adozione della distribuzione di alimentazione a 800 V CC si è spostata da una questione di "se" a una questione di "dove verrà implementata per prima". Tuttavia, tensioni più elevate aggravano una sfida secolare: la corrente continua non ha un punto di “passaggio per lo zero”. Nei circuiti in cui la corrente di cortocircuito può aumentare da decine a centinaia di ampere per microsecondo, il tempo di risposta di diversi millisecondi dei circuiti meccaniciinterruttori automaticiè semplicemente troppo lento. Ciò ha portato gli interruttori automatici a stato solido (SSCB) in primo piano, ma gli interruttori automatici elettronici tradizionali si trovano ad affrontare un dilemma imbarazzante: richiedono la propria alimentazione, che deve essere prelevata dallo stesso bus da 800 V.

Cosa risolve il sistema "autoalimentato"?

Una soluzione annunciata lo scorso ottobre da Power Integrations e Ideal Power trasforma il requisito di "alimentazione elettrica" da un onere a parte integrante dell'architettura del sistema. Il loro InnoMux-2 da 1700 V, basato sulla tecnologia PowiGaN (nitruro di gallio), preleva energia direttamente dal bus da 800 V per fornire più binari di alimentazione indipendenti e isolati per gate driver, sensori e circuiti di controllo. Il percorso di alimentazione principale è gestito dall'interruttore bidirezionale B-TRAN di Ideal Power, che rimane "normalmente acceso" durante il funzionamento standard e può interrompere la corrente entro microsecondi durante un guasto. Un prototipo funzionale è già stato testato con successo ed è attualmente in fase di sviluppo un progetto formale di riferimento.

La chiave sta nella caratteristica "normalmente acceso". Se a stato solidointerruttore automaticoha un'elevata caduta di tensione nello stato attivo, diventa un collo di bottiglia che genera calore costante. Utilizzando dispositivi GaN, il progetto mantiene un margine di tensione sufficiente sul bus da 800 V spostando al tempo stesso l'alimentazione per i circuiti di controllo da una "sorgente ausiliaria esterna" a una configurazione autoalimentata "sul bus", eliminando la complessità e i potenziali punti di guasto associati a un alimentatore esterno.

I prototipi non sono distinte base finali

Le aziende hanno dimostrato un prototipo funzionale, ma il progetto di riferimento non è ancora completo. Per gli ingegneri, parametri specifici, come la perdita di potenza in stato, il tempo di interruzione in condizioni di corrente di guasto e la selettività (ad esempio, se solo il ramo difettoso viene disconnesso o l'intero bus viene spento) sono molto più critici per il processo decisionale rispetto alla semplice etichetta "stato solido" in sé. Per un'architettura autoalimentata, esiste uno scenario di guasto che richiede una convalida separata: se l'alimentazione del gate drive rimane disponibile durante una caduta di tensione del bus CC o un evento di cortocircuito. Anche se puoi certamente consultare notizie o comunicati stampa collaborativi, non affrettarti a finalizzare la distinta base (BOM).