华为官方解密:关于华为100kW UPS功率模块散热问题
发布时间 : 2020-04-26
100kW UPS功率模块发布之后,很多用户留言关心它的散热问题。
近日,#Σco时间#举办了《超高密UPS模块技术解密会》——华为数据中心能源全球营销支持部部长韩冬为大家揭开超高密UPS模块的神秘面纱,并通过实时连线华为团泊洼实验室进行了产品测试和深度剖析,回应业界关注的问题。
今天我们聊聊如何解决100kW UPS功率模块的散热问题。
——解密第一part:如何解决散热问题——
一、华为2012热实验室多物理仿真平台打造最佳散热设计
华为UPS通过先进的计算流体动力学软件进行仿真,预测器件、单板和系统的风速及温度场,给出合理的布局、风道及风扇选型方案,指导PCB和结构设计,然后不断通过实验验证、优化,得到最优的散热方案。仿真平台避免了传统热设计中人工预估、验证、修改、再验证这样效率低下、只能得到一个可接受的结果而非最优效果的设计方式。
其中多物理场仿真平台,精度较业界水平高30%。通过整流温升仿真、逆变温升仿真,基于三大场——电磁场(电磁兼容,信号完整性)、温度场(风量,风速,温升)、应力场(电气应力,机械应力))仿真的高计算能力仿真技术,力求在各种约束条件下,辅助系统和模块的最优布局。而高精Mockup仿真,指导精准散热设计,借助部件(芯片,半导体)内部建模,实现IGBT内部晶元的精确热流密度设计。
二、系统和部件极致设计以及布局实现超强散热能力
为了增强散热效果,华为通过系统和部件极致设计及布局实现超强散热能力。在系统设计方面,通过“U”型对称架构、广角散热和最有模块布局来实现。“U型”对称架构风阻小,快速散热;广角散热,扩展散热通道;热近远冷,不会出现集中热点。采用专利创新设计的部件,进一步提升散热能力。在散热器上设置波纹,增强对流散热系数,散热能力可提升10%;专利电感立绕式散热,电感绕线散热能力提升50%;较全铝散热器,多腔可冗余均温板散热专利,散热能力提升20%。通过风扇与风道合理匹配,精细化风量控制等措施,风扇的散热能效比得到了大幅提升。
三、“海洋式”温度采样与数据运算,多点无死角调控散热
华为通过“海洋式”温度采样与数据运算,多点无死角调控散热;器件全覆盖全工况测试,IGBT、电感、二极管和母线电容温度裕量大。
每个新产品的发布和变革,背后一定是先进技术的支撑。华为每一次的技术创新都是以客户需求为中心,让每项技术的投入都能带给客户更好的体验,助力客户的商业成功。