Обзор источников питания Compuware Technology

№ 5’2014
PDF версия
Мощные источники питания форм-фактора 19" широко используются для питания дата-центров, серверов, сетевого оборудования, промышленных компьютеров. От таких источников требуется, во-первых, максимально возможная эффективность, поскольку от нее зависят не только прямые расходы на электроэнергию, но и дополнительные затраты на отвод тепла, выделяемого этими источниками. Во-вторых, высокая удельная мощность, необходимая для экономии места.

В-третьих, определенный функционал — параллельная работа, резервирование, дистанционный мониторинг и управление. В-четвертых, как можно большее время наработки на отказ, что напрямую влияет на стоимость обслуживания. Предложить источник, сочетающий все эти качества, способны немногие производители, и Compuware Technology — один из них [1]. В последних моделях источников с цифровым управлением достигнут КПД более 96%, что соответствует высшему уровню 80PLUS TITANIUM в программе добровольной сертификации 80PLUS [2]. Удельная мощность в некоторых моделях доходит до 48 Вт/куб. дюйм, что на сегодня в мире является практическим пределом. Устройства обладают необходимыми функциями и длительным периодом безотказной работы.

Продукция состоит из нескольких серий (рис. 1–8), ниже приведены их краткое описание и характеристики (таблица).

Одиночные источники питания

Рис. 1. Одиночные источники питания

Резервируемые модули

Рис. 2. Резервируемые модули

Узкопрофильные резервируемые модули

Рис. 3. Узкопрофильные резервируемые модули

Резервируемые CRPS-модули

Рис. 4. Резервируемые CRPS-модули

Резервируемые модули для блейд-серверов

Рис. 5. Резервируемые модули для блейд-серверов

Резервируемые модули с двойным входом

Рис. 6. Резервируемые модули с двойным входом

Резервируемые модули с низковольтным входом

Рис. 7. Резервируемые модули с низковольтным входом

Модули со встроенной батареей

Рис. 8. Модули со встроенной батареей

Таблица. Характеристики источников питания

Параметр

Одиночные источники питания

Резервируемые модули

Узкопрофильные резервируемые модули

Резервируемые CRPS-модули

Резервируемые модули
для блейд-серверов

Резервируемые модули с двойным входом

Резервируемые модули
с низковольтным входом

Модули
со встроенной батареей

Размер, мм

220×100×40

346×76×40

322(220)×54,5(50)×40

265(185) ×73×40

257×216×100; 241×107×82

322×50×40; 346×76×40

322×50×40; 346×76×40

220×54,5×40; 346×76×40

Мощность, Вт

250–680

500–2000

400–980

1000–2000

1600–3000

750–1280

600–1010

200; 1000

Вход, В

~90–264

~90–264

~90–264

~90–264

~90(180)–264

~90–264; =180–300

=36–72

 

Выход, В

основные +3,3, +5, +12, –12; дежурный +5

основной +12; дежурный +5

основной +12;
дежурный +5

основной +12; дежурный +12

основной +12; дежурный +5, +12

основной +12; дежурный +5

основной +12; дежурный +5

основной +12; дежурный +5

КПД, %

90–92

92–96

93–94

94–96

90–94

94

89–92

н/д

Удельная мощность, Вт/куб. дюйм

н/д

до 33,7

до 23

33–47,5

н/д

до 21

17

MTBF, тыс. ч

100–200

100–200

50–150

200–250

100–250

100–200

150

Резервирование

нет

N+1

N+1

N+1; холодное

N+1

N+1

N+1

ORing-компоненты

встроенные

Интерфейс

PMBus

I2C или PMBus

I2C

Одиночные источники питания (Single Power Supply). Имеют несколько выходных напряжений, соответствующих стандарту ATX. Используются для питания промышленных компьютеров. Параллельная работа и резервирование не предусмотрены.

Резервируемые модули (AC/DC Redundant Module). Имеют широкую номенклатуру мощностей и опций. Все резервируемые модули этой и других серий предполагают возможность наращивания для увеличения мощности, а также резервирование по принципу N+1. Если для получения необходимой мощности требуется N модулей, то используется N+1, то есть на один больше. Тогда в случае отказа одного из них остальные обеспечивают нормальную работу. Информация о состоянии модулей передается по управляющей шине PMBus, что позволяет оперативно вычислить неисправный источник и сделать горячую замену.

Узкопрофильные резервируемые модули (Slim Line AC/DC Redundant Module). Отличаются уменьшенными габаритами, поэтому могут применяться в случае острой нехватки места. По сравнению с обычными модулями той же мощности в диапазоне 500–980 Вт размеры составляют всего 322×54,5×40 мм против 346×76×40 мм. Остальные характеристики такие же, как у обычных модулей.

Резервируемые CRPS-модули (CRPS Redundant module). Форм-фактор CRPS (Common Redundant Power Supply) был разработан компанией Intel для питания своих серверов. Главная особенность данных устройств — так называемое холодное резервирование. При обычном способе резервирования все модули работают параллельно, и ток нагрузки равномерно распределяется между ними. Недостаток такого способа в том, что при малой нагрузке снижается эффективность использования электрической энергии, поскольку КПД источников резко падает. Технология холодного резервирования предусматривает, что часть модулей может находиться в режиме ожидания с очень низким собственным потреблением. Модули отслеживают состояние нагрузки и в случае необходимости переходят из режима ожидания в рабочий режим или обратно, благодаря чему энергия расходуется наиболее эффективно.

Резервируемые модули для блейд-серверов (Blade Serve Redundant Module). Отличаются, прежде всего, форм-фактором, а также наибольшей из всех серий мощностью. Концепция блейд-сервера предусматривает, что часть компонентов системы, в частности блок питания, вынесена наружу, поэтому модуль устанавливается в специально выделенную корзину.

Резервируемые модули с двойным входом (AC/DC to DC Dual-Input). Модули этой серии имеют два входа, один из которых подключается  к сети переменного тока, а другой — к  источнику постоянного тока с напряжением 180–300 В. В нормальном режиме модуль работает от сети,  в случае перебоя сети  он переходит на работу от резервного источника.

Резервируемые модули с низковольтным входом (DC-DC Redundant Module). Модули, работающие от источника постоянного тока с напряжением 36–72 В. Предназначены для питания телекоммуникационного оборудования.

Модули со встроенной батареей (Backup Battery). Реализуют новую концепцию бесперебойного источника питания (UPS). Как правило, UPS является промежуточным звеном между сетью ~220 В и AC/DC-модулями. В случае перебоя сети UPS преобразует энергию встроенных батарей в переменное напряжение, от которого питаются AC/DC-модули. Новый подход состоит в том, чтобы преобразовывать энергию батарей непосредственно в выходные напряжения, исключая промежуточную стадию DC/AC-преобразования. За счет этого экономится до 8% энергии и существенно уменьшаются общие размеры и стоимость системы. Модуль с батареей подключается как обычный резервируемый модуль, он совместим с большинством серий. Время автономной работы составляет 2,5–5 минут, потребление в режиме ожидания менее 2 Вт.

Подробные характеристики модулей можно узнать на сайте производителя или по запросу.

Литература
  1. compuware.com.tw/
  2. plugloadsolutions.com/80PlusPowerSupplies.aspx

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *