Er komen zelfaangedreven solid-state stroomonderbrekers, ontworpen voor 800VDC AI-racks - Nieuws

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

Nu de stroomvereisten voor AI-serverracks de megawattschaal naderen, is de adoptie van 800V DC-stroomdistributie verschoven van een kwestie van ‘of’ naar een kwestie van ‘waar het eerst zal worden geïmplementeerd’. Hogere spanningen verergeren echter een eeuwenoude uitdaging: gelijkstroom heeft geen nuldoorgangspunt. In circuits waar de kortsluitstroom met tientallen tot honderden ampères per microseconde kan stijgen, is de responstijd van meerdere milliseconden van mechanischestroomonderbrekersis gewoon te langzaam. Dit heeft solid-state stroomonderbrekers (SSCB's) op de voorgrond gebracht, maar traditionele elektronische stroomonderbrekers worden geconfronteerd met een lastig dilemma: ze hebben hun eigen stroomvoorziening nodig, die uit de 800V-bus zelf moet worden gehaald.

Wat lost ‘zelfaangedreven’ op?

Een oplossing die in oktober werd aangekondigd door Power Integrations en Ideal Power transformeert de "stroomvoorziening"-vereiste van een last naar een integraal onderdeel van de systeemarchitectuur. Hun 1700V InnoMux-2, gebouwd op PowiGaN-technologie (galliumnitride), haalt stroom rechtstreeks uit de 800V-bus om meerdere onafhankelijke, geïsoleerde voedingsrails te bieden voor poortaansturingen, detectie- en besturingscircuits. Het hoofdstroompad wordt beheerd door de bidirectionele B-TRAN-schakelaar van Ideal Power, die tijdens standaardbedrijf "normaal aan" blijft en tijdens een fout de stroom binnen microseconden kan onderbreken. Een functioneel prototype is al met succes getest en een formeel referentieontwerp is momenteel in ontwikkeling.

De sleutel ligt in het kenmerk "normaal aan". Als het een vaste toestand isstroomonderbrekereen hoge spanningsval in de aan-toestand heeft, wordt het een knelpunt dat constante warmte genereert. Door GaN-apparaten te gebruiken, handhaaft het ontwerp voldoende spanningsmarge op de 800V-bus, terwijl de voeding voor de besturingscircuits wordt verschoven van een "externe hulpbron" naar een "on-bus" zelfaangedreven configuratie, waardoor de complexiteit en potentiële storingspunten die gepaard gaan met een externe voeding worden geëlimineerd.

Prototypes zijn geen definitieve stuklijsten

De bedrijven hebben een functioneel prototype gedemonstreerd, maar het referentieontwerp is nog niet voltooid. Voor ingenieurs zijn specifieke meetgegevens – zoals stroomverlies in de staat, onderbrekingstijd onder foutstroomomstandigheden en selectiviteit (dat wil zeggen of alleen de defecte tak wordt losgekoppeld of de hele bus wordt uitgeschakeld) – veel belangrijker voor de besluitvorming dan alleen het ‘solid-state’-label zelf. Voor een architectuur met eigen voeding is er één faalscenario dat afzonderlijke validatie vereist: of de voeding van de poortaandrijving beschikbaar blijft tijdens een spanningsval op de DC-bus of tijdens een kortsluiting. Hoewel u zeker naar gezamenlijk nieuws of persberichten kunt kijken, moet u zich niet haasten om de stuklijst af te ronden.