サーバー バッテリー バックアップ ユニット (BBU)

インフィニオンの統合型BMSおよびDC-DCコンバーター ソリューションを活用して、通信およびデータセンター用途向けの高密度サーバーBBUシステムを構築しましょう。

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概要

サーバーBBUは、予期しない停電時のデータ損失を防ぐための統合型バックアップ電源です。このユニットでは、BMSがSOC (充電状態) とSOH (健全性) を追跡することで、リチウムイオン電池の安全な動作を確保します。通信およびデータセンターでは、BMSは双方向DC-DCコンバーターと組み合わせて使用されます。電力変換チェーン全体で最高の効率と信頼性を確保するために、インフィニオンはPSOC™ Control C3P MCUおよびEiceDRIVER™ ICで制御されるディスクリート ソリューションとパワー モジュールを提供しています。

利点

  • より効率的な充電と放電
  • 効率的なDC-DCトポロジー
  • 正確なバッテリー保護
  • 安全で信頼性の高いソリューション

ブロック図

概要

インフィニオン: データセンターの24時間365日稼働を支援

現代のデータセンターのタスクは長期化かつ複雑化しているため、中断のない運用を確保することは重要な課題です。

BBUは、停電または系統障害が発生した場合に信頼性の高い電源を提供し、AIワークロードの継続運用を確保する上で重要です。インフィニオンのバッテリー バックアップ ユニット ソリューションは、高度なコンバーター アーキテクチャを活用して、サイズを最小限に抑え、出力電力の能力と効率を最大化します。これらのソリューションは部分電力コンセプトに基づき、バッテリー構成に応じてカスタマイズできます。これにより、効率的で信頼性が高くスケーラブルな電力変換が可能になり、重要設備の中断のない運用を確保します

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リファレンスデザイン ロードマップ

充放電用中電圧スイッチ

スイッチング電源 (SMPS) トポロジーの進化により、設計者は同一端子を用いた双方向コンバーターで機器のバッテリーを安全に充電および放電できるようになりました。しかし、安全要件を満たし損傷や故障を防ぐためには、これらのSMPSに保護スイッチを組み込む必要があります。双方向スイッチは、バッテリー管理システム (BMS) での充電および放電に加え、突入電流、過電流、短絡、逆電圧、過電圧、低電圧などの各種異常から保護するために広く使用されています。

インフィニオンは、40年以上のMOSFETの経験と継続的なパッケージおよび技術革新により、同一パッケージでOptiMOS™ 3からOptiMOS™ 5へ移行する際にRDS (on) を低減し、低RDS(on)が重要なBDPSなどのアプリケーションで性能向上させます。

OptiMOS™MOSFETについてさらに詳しく

PSOC™ Control C3によるサーバー用バッテリー バックアップ ユニットの電力効率向上

PSOC™ Control C3PファミリーのMCUは、電力変換システムの性能と効率を向上させることで、サーバー用バッテリー バックアップ ユニット (BBU) に大きな利点をもたらします。PSOC™ Controlマイクロコントローラーの高性能ADCや高分解能PWMなどの高度なアナログ機能により、高精度で信頼性の高い電源管理が可能になります。例えば、単一コアADCの真の同期「idle」サンプリング機能により、最大16のアナログ信号をサンプリングし、最大25 % 高速に結果を得られるため、サンプリングジッターを排除できます。これにより、バッテリー バックアップ動作における主要パラメーターをより迅速かつ正確に監視できます。

さらに、分解能が100 ps未満のタイマー/カウンタ パルス幅変調 (Timer Counter Pulse Width Modulation: TCPWM) により、クリーンで効率的な信号生成が可能になり、最大2 MHzの高スイッチング周波数でもサイクル内のシステム制御が可能になります。このレベルの制御は、エネルギー効率と安定性を維持しながら、BBUにおける急速な充電および放電サイクルを管理するために不可欠です。これらのリアルタイム アナログ周辺機能をマイクロコントローラーに統合することで、設計者は部品表 (BOM: Bill of Materials) を削減し、ハードウェアの複雑さを最小化し、全体コストを最適化できます。

さらに、PSOC™ Control C3プラットフォームは、より高い効率と耐久性を備えた次世代電源システムに不可欠なワイドバンドギャップ (WBG) スイッチを柔軟に組み込めます。これらのスイッチにより、BBUはより高い電力密度と熱負荷に対応でき、要求の厳しいサーバー環境での信頼性と有効性が向上します。総合的に、PSOC™ Controlは、最新データセンターの進化するニーズに対応する革新的でコンパクトかつコスト効率に優れたBBUの開発を設計者に可能にします。

PSOC™ Control C3P

すべてのスイッチにはドライバが必要

すべてのスイッチにはドライバが必要であり、適切なドライバの選択が性能に大きく影響します。パワーエレクトロニクス用途ではパワーデバイススイッチを使用し、そのスイッチには最適なゲートドライブソリューションが必要です。そのため、あらゆるパワースイッチおよび用途に適した500種以上のEiceDRIVER™ ゲートドライバICソリューションを提供しています。

EiceDRIVER™ゲート ドライバは、0.1Aから10Aまでの幅広い標準出力電流オプションを提供します。 高速短絡保護 (DESAT)、アクティブミラークランプ、シュートスルー保護、フォルト、シャットダウン、過電流保護などの堅牢なゲートドライブ保護機能により、これらのドライバICは、CoolGaN™やCoolSiC™などのシリコンおよびワイドバンドギャップパワーデバイスの両方に最適です。 さらに、特別に設計された絶縁型ゲート ドライバ製品から選択して、さらに保護を強化します。

EiceDRIVER™ゲートドライバについてさらに詳しく

インフィニオン: データセンターの24時間365日稼働を支援

現代のデータセンターのタスクは長期化かつ複雑化しているため、中断のない運用を確保することは重要な課題です。

BBUは、停電または系統障害が発生した場合に信頼性の高い電源を提供し、AIワークロードの継続運用を確保する上で重要です。インフィニオンのバッテリー バックアップ ユニット ソリューションは、高度なコンバーター アーキテクチャを活用して、サイズを最小限に抑え、出力電力の能力と効率を最大化します。これらのソリューションは部分電力コンセプトに基づき、バッテリー構成に応じてカスタマイズできます。これにより、効率的で信頼性が高くスケーラブルな電力変換が可能になり、重要設備の中断のない運用を確保します

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充放電用中電圧スイッチ

スイッチング電源 (SMPS) トポロジーの進化により、設計者は同一端子を用いた双方向コンバーターで機器のバッテリーを安全に充電および放電できるようになりました。しかし、安全要件を満たし損傷や故障を防ぐためには、これらのSMPSに保護スイッチを組み込む必要があります。双方向スイッチは、バッテリー管理システム (BMS) での充電および放電に加え、突入電流、過電流、短絡、逆電圧、過電圧、低電圧などの各種異常から保護するために広く使用されています。

インフィニオンは、40年以上のMOSFETの経験と継続的なパッケージおよび技術革新により、同一パッケージでOptiMOS™ 3からOptiMOS™ 5へ移行する際にRDS (on) を低減し、低RDS(on)が重要なBDPSなどのアプリケーションで性能向上させます。

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PSOC™ Control C3によるサーバー用バッテリー バックアップ ユニットの電力効率向上

PSOC™ Control C3PファミリーのMCUは、電力変換システムの性能と効率を向上させることで、サーバー用バッテリー バックアップ ユニット (BBU) に大きな利点をもたらします。PSOC™ Controlマイクロコントローラーの高性能ADCや高分解能PWMなどの高度なアナログ機能により、高精度で信頼性の高い電源管理が可能になります。例えば、単一コアADCの真の同期「idle」サンプリング機能により、最大16のアナログ信号をサンプリングし、最大25 % 高速に結果を得られるため、サンプリングジッターを排除できます。これにより、バッテリー バックアップ動作における主要パラメーターをより迅速かつ正確に監視できます。

さらに、分解能が100 ps未満のタイマー/カウンタ パルス幅変調 (Timer Counter Pulse Width Modulation: TCPWM) により、クリーンで効率的な信号生成が可能になり、最大2 MHzの高スイッチング周波数でもサイクル内のシステム制御が可能になります。このレベルの制御は、エネルギー効率と安定性を維持しながら、BBUにおける急速な充電および放電サイクルを管理するために不可欠です。これらのリアルタイム アナログ周辺機能をマイクロコントローラーに統合することで、設計者は部品表 (BOM: Bill of Materials) を削減し、ハードウェアの複雑さを最小化し、全体コストを最適化できます。

さらに、PSOC™ Control C3プラットフォームは、より高い効率と耐久性を備えた次世代電源システムに不可欠なワイドバンドギャップ (WBG) スイッチを柔軟に組み込めます。これらのスイッチにより、BBUはより高い電力密度と熱負荷に対応でき、要求の厳しいサーバー環境での信頼性と有効性が向上します。総合的に、PSOC™ Controlは、最新データセンターの進化するニーズに対応する革新的でコンパクトかつコスト効率に優れたBBUの開発を設計者に可能にします。

PSOC™ Control C3P

すべてのスイッチにはドライバが必要

すべてのスイッチにはドライバが必要であり、適切なドライバの選択が性能に大きく影響します。パワーエレクトロニクス用途ではパワーデバイススイッチを使用し、そのスイッチには最適なゲートドライブソリューションが必要です。そのため、あらゆるパワースイッチおよび用途に適した500種以上のEiceDRIVER™ ゲートドライバICソリューションを提供しています。

EiceDRIVER™ゲート ドライバは、0.1Aから10Aまでの幅広い標準出力電流オプションを提供します。 高速短絡保護 (DESAT)、アクティブミラークランプ、シュートスルー保護、フォルト、シャットダウン、過電流保護などの堅牢なゲートドライブ保護機能により、これらのドライバICは、CoolGaN™やCoolSiC™などのシリコンおよびワイドバンドギャップパワーデバイスの両方に最適です。 さらに、特別に設計された絶縁型ゲート ドライバ製品から選択して、さらに保護を強化します。

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