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苏州派尔电源 >> 技术资料 >> 降低数据中心高能耗的几个办法


大型数据中心需要消耗巨大的电能。为了尽可能地减少浪费的能源,电源制造商采用了很多方法来尽可能地提高电源转换效率。从广义上讲,挑战是如何在将多相交流电源转换成很低电压(用于为数百个服务器中的处理器供电)的过程中保持高效率。这些处理器有三种电源轨:逻辑、存储器和I/O,它们都要求非常精准的1V左右的稳定电压,精度要达到0.01V。   处理器的负载经常会发生变化,具体取决于处理器当时的工作量,也就是说有多少个晶体管处于开关工作状态。这些负载要求的电流变化范围可从几个mA到几十安培,瞬时需求可达到每毫秒数百伏。   使情况变得复杂的一个因素是,为处理器上的不同电源轨提供的电压必须是稳定的和满足定序要求。这些电压必须以一个固定的顺序和精确的时序施加和移除。因此,挑战在于创建一个高效的电源分配网络,它能将电网中的电能高效地转换到这些动态低电压负载上。   目前在用或正在讨论中的数据中心电源分配方案共有5种。但哪种在总体效率方面最优呢?争论还在继续,但American Power Conversion公司的Neil Rasmussen写的一篇有趣的分析报告‘AC vs. DC Power Distribution for Data Centers’给我们提供了一种分析方法学。   在北美数据中心配置中,主电源先经过一个不间断电源(UPS)和一个基于变压器的电源分配单元(PDU),再送到服务器背板上。在其它地区的配置方案中,由于交流主电源电压比较高,因此不需要使用PDU。   UPS用于从交流电源线或市电停电时从电池组提供预稳压的交流电源。UPS的第一级只是一个交流到直流的整流器,其未经滤波的输出被直接连到电池组。UPS的第二级是一个逆变器。这个交流逆变器的输出接到PDU,PDU提供功率因素校正,并将交流电压提升后向数据中心配电。在每个设备机柜内部,一个前端转换器对送进来的交流电压进行整流,再经过降压后配送到背板上。在电信中心局,UPS通常含有一个很大的48V铅酸蓄电池组,以提供强制规定的“5个9”(99.999%)可用性。因此,48V直接配送到设备机柜中的背板总线上。   与传统方法不同的是,方案d和e的配置基于在数据中心各处的前端/UPS和总线上产生较高的直流电压,这样可以适当地降低功率(I2R)损失。方案e配置要求在设备机柜中实现到48V的最后一步降压工作。另外,方案d配置使用通用降压转换器,并允许在背板上实现传统的48V配送。
[来源:原创] [作者:admin] [日期:13-11-18] [热度:]

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