華為官方解密:關于華為100kW UPS功率模塊散熱問題
100kW UPS功率模塊發布之后,很多用戶留言關心它的散熱問題。
近日,#Σco時間#舉辦了《超高密UPS模塊技術解密會》——華為數據中心能源全球營銷支持部部長韓冬為大家揭開超高密UPS模塊的神秘面紗,并通過實時連線華為團泊洼實驗室進行了產品測試和深度剖析,回應業界關注的問題。
今天我們聊聊如何解決100kW UPS功率模塊的散熱問題。
——解密第一part:如何解決散熱問題——
一、華為2012熱實驗室多物理仿真平臺打造最佳散熱設計
華為UPS通過先進的計算流體動力學軟件進行仿真,預測器件、單板和系統的風速及溫度場,給出合理的布局、風道及風扇選型方案,指導PCB和結構設計,然后不斷通過實驗驗證、優化,得到最優的散熱方案。仿真平臺避免了傳統熱設計中人工預估、驗證、修改、再驗證這樣效率低下、只能得到一個可接受的結果而非最優效果的設計方式。
其中多物理場仿真平臺,精度較業界水平高30%。通過整流溫升仿真、逆變溫升仿真,基于三大場——電磁場(電磁兼容,信號完整性)、溫度場(風量,風速,溫升)、應力場(電氣應力,機械應力))仿真的高計算能力仿真技術,力求在各種約束條件下,輔助系統和模塊的最優布局。而高精Mockup仿真,指導精準散熱設計,借助部件(芯片,半導體)內部建模,實現IGBT內部晶元的精確熱流密度設計。
二、系統和部件極致設計以及布局實現超強散熱能力
為了增強散熱效果,華為通過系統和部件極致設計及布局實現超強散熱能力。在系統設計方面,通過“U”型對稱架構、廣角散熱和最有模塊布局來實現。“U型”對稱架構風阻小,快速散熱;廣角散熱,擴展散熱通道;熱近遠冷,不會出現集中熱點。采用專利創新設計的部件,進一步提升散熱能力。在散熱器上設置波紋,增強對流散熱系數,散熱能力可提升10%;專利電感立繞式散熱,電感繞線散熱能力提升50%;較全鋁散熱器,多腔可冗余均溫板散熱專利,散熱能力提升20%。通過風扇與風道合理匹配,精細化風量控制等措施,風扇的散熱能效比得到了大幅提升。
三、“海洋式”溫度采樣與數據運算,多點無死角調控散熱
華為通過“海洋式”溫度采樣與數據運算,多點無死角調控散熱;器件全覆蓋全工況測試,IGBT、電感、二極管和母線電容溫度裕量大。
每個新產品的發布和變革,背后一定是先進技術的支撐。華為每一次的技術創新都是以客戶需求為中心,讓每項技術的投入都能帶給客戶更好的體驗,助力客戶的商業成功。