AIコンピューティング能力の爆発的な成長に伴い、データセンターはかつてないほどのアップグレード圧力に直面しています。AIサーバーの「パワーハート」であるAC-DCフロントエンド電源の設計は、かつてない課題に直面しています。限られたスペースの中で、より高い電力密度、より長い寿命、そしてより強力な信頼性をどのように実現するか?これは技術的な課題であるだけでなく、AIコンピューティング能力の継続的かつ安定した出力を確保するためにも極めて重要です。
高電圧コンデンサ分野で長年の経験を持つ国内有数のコンデンサソリューションプロバイダーであるYMIN Electronicsは、AIサーバー電源の特定のニーズに対応するために、IDC3シリーズの高電圧液体スナップオンアルミ電解コンデンサを発売し、業界の悩みを解決する革新的な技術ソリューションを提供しています。
動作条件
• 位置: AC-DCフロントエンドPFC(力率改善回路)DCリンク(DCバス)後のエネルギー貯蔵/フィルタコンデンサ(一般的なソリューション)
• 電力: 4.5kW~12kW+; フォームファクタ: 1Uラックマウント型サーバー電源/データセンター主電源
• 周波数: GaN (窒化ガリウム)/SiC (炭化ケイ素) の応用が拡大するにつれ、スイッチング周波数は一般的に数十kHzから数百kHzの範囲になります (プロジェクトによって異なります。この記事では120kHzなどの仕様を引用しています)
• 動作と熱: データセンターは通常24時間365日稼働しており、電源装置の内部熱密度が高いため、コンデンサケースの温度/寿命のディレーティング(一般的な高温動作条件)に注意する必要があります。
3つの主要な課題:AIサーバー電源設計における高電圧コンデンサのジレンマを解明
AI サーバー電源およびデータセンター主電源の AC-DC セクションの設計において、エンジニアは通常、次の 3 つの大きな課題に直面します。
① スペースと容量の矛盾:1Uラックマウントサーバーの限られたスペースでは、従来の標準サイズのホーンコンデンサはしばしばサイズ制限というジレンマに直面します。限られた高さ内で十分なエネルギー貯蔵容量を実現することは、高電力密度電源の設計において克服しなければならない重要な課題です。
② 高温環境における寿命課題:AIサーバールーム環境は一般的に高温環境であるため、電源の熱管理に大きな負担がかかります。105℃という高温寿命課題下における450V/1400μFコンデンサの性能は、システムの長期信頼性に直接影響を及ぼします。
③高周波化の傾向における性能要件:GaN/SiCなどの新しいパワーデバイスの普及に伴い、電源のスイッチング周波数は継続的に増加しており、システムのダウンタイムのリスクを回避するために、コンデンサのESRとリップル電流能力に対する要求が高まっています。
高電圧コンデンサの性能限界を技術で再定義
上記の課題に対処するために、YMIN IDC3シリーズは、材料、構造、プロセスの3つの側面で包括的なブレークスルーを達成しました。
1. 密度革命:Φ30×70mm内で70%の静電容量増加
コンパクトなΦ30×70mmのホーン型コンデンサパッケージを採用することで、標準的な1Uサーバー電源の高さ制限内で、450V/1400μFの高容量を実現しました。同サイズの従来製品と比較して、容量は70%以上増加(業界で一般的に使用されているΦ30×70mm、450Vの液体ホーン型コンデンサの標準的な容量範囲との比較)し、高容量密度とスペースの矛盾を効果的に解決します。
2. 寿命の飛躍的向上:105℃での耐久性試験
IDC3シリーズは、最適化された電解質配合と陽極箔構造により、105℃という過酷な環境下でも優れた負荷寿命性能を発揮します。この設計により、データセンターの高温環境下でも長期安定性を維持し、高温による寿命短縮という業界の課題に容易に対応できます。
3. 高周波適応性:GaN/SiC時代に合わせたカスタマイズ
低ESR設計を採用し、120kHzにおける高いリップル電流に耐えることができます。この機能により、IDC3シリーズはGaN(窒化ガリウム)/SiC(炭化ケイ素)ベースの高周波スイッチングトポロジ(データシート仕様に基づく)への適応性が向上し、高電力密度電源の効率向上を強力にサポートします。従来のバスコンデンサ選定では主に低周波リップルが重視されていましたが、GaN/SiCプラットフォーム向けの高電力密度電源では、データシート仕様に基づくESRと高周波リップル電流の性能を同時に検証する必要があります。
注: この記事の主要パラメータは、YMIN IDC3シリーズデータシート/テストレポート。特に指定がない限り、ESR/リップル電流はデータシートの仕様(例:120kHz)に従って記述され、最新のデータシート バージョンが優先されます。
協働イノベーション:4.5kWから12kWまでの信頼性と性能検証
YMINは、Navitas(公開情報による)をはじめとする業界をリードするGaNパワー半導体メーカーと緊密な技術提携を維持しています。4.5kWから12kW、さらにはそれ以上の高出力レベルのAIサーバー電源プロジェクトにおいて、IDC3シリーズの高電圧液状スナップオンアルミ電解コンデンサは優れた性能を発揮しています。
この共同開発モデルは、製品の信頼性を検証するだけでなく、AIサーバー電源の継続的な進化のための強固な技術基盤を提供します。YMINのIDC3シリーズは、(公開情報によると)複数のハイエンドAIサーバープロジェクトで推奨ソリューションとなっており、その性能は主要な国際ブランドに匹敵します。
単なる製品ではない:YMIN が AI サーバーにシステムレベルのソリューションを提供する方法
AIコンピューティング能力が爆発的に成長する時代において、電源システムの信頼性は極めて重要です。YMIN Electronicsは、AIサーバー電源設計の厳しい要件を深く理解し、IDC3シリーズを通じて、高容量密度、長寿命、高信頼性をバランスよく備えた包括的なソリューションを業界に提供しています。
以下は、AI サーバー電源における IDC3 シリーズ高電圧液体スナップオン (基板自立型) アルミ電解コンデンサの一般的な選択リファレンスであり、システム要件を迅速に満たすのに役立ちます。
表1:IDC3シリーズ高電圧液体スナップオンコンデンサ – 選定推奨事項
| コンデンサの種類 | 形 | シリーズ | 温度寿命 | 定格電圧(サージ電圧) | 公称静電容量(μF) | 製品寸法 ΦD*L (mm) | タン(120Hz) | ESR(mΩ/120kHz) | 定格リップル電流(mA/120kHz) | 漏れ電流(mA) |
| アルミ電解コンデンサ(液体) | 基板スタンディングタイプ | IDC3 | 105℃、3000時間 | 450(500Vサージ) | 1000 | 30 * 60 | 0.15 | 301 | 1960 | 940 |
| IDC3 | 105℃、3000時間 | 450(500Vサージ) | 1200 | 30 * 65 | 0.15 | 252 | 2370 | 940 | ||
| IDC3 | 105℃、3000時間 | 450(500Vサージ) | 1400 | 30 * 70 | 0.15 | 215 | 2750 | 940 | ||
| IDC3 | 105℃、3000時間 | 450(500Vサージ) | 1600 | 30 * 80 | 0.15 | 188 | 3140 | 940 | ||
| IDC3 | 105℃、3000時間 | 475(525Vサージ) | 1100 | 30 * 65 | 0.2 | 273 | 2360 | 940 | ||
| IDC3 | 105℃、3000時間 | 500(550Vサージ) | 1300 | 30 * 75 | 0.2 | 261 | 3350 | 940 | ||
| IDC3 | 105℃、3000時間 | 500(550Vサージ) | 1500 | 30 * 85 | 0.2 | 226 | 3750 | 940 | ||
| IDC3 | 105℃、3000時間 | 500(550Vサージ) | 1700 | 30 * 95 | 0.2 | 199 | 4120 | 940 |
イノベーションは止まらない:YMINはAIインフラに安定した電力を供給し続けます
コンピューティングパワーの時代において、安定した電力供給は不可欠です。YMIN Electronicsは、IDC3シリーズの高電圧液状スナップオンアルミ電解コンデンサを中核に、AIコンピューティングインフラに信頼性の高いコンデンサを継続的に提供しています。製品だけでなく、深い技術的理解に基づいたシステムレベルのソリューションも提供しています。
次世代 AI サーバー電源を設計する場合、YMIN は技術革新によって設計の限界を打ち破り、コンピューティング能力の波に共同で乗れるようお手伝いします。
Q&Aセクション
Q: YMIN の IDC3 シリーズ高電圧コンデンサは、AI サーバー電源の問題点をどのように解決しますか?
A: YMIN IDC3シリーズの高電圧液体スナップオンアルミ電解コンデンサは、3つの側面からソリューションを提供します。
① 高密度設計 - Φ30×70mmのサイズで450V/1400μFの高静電容量を実現し、同サイズの製品に比べて容量が70%以上増加し、スペースと容量の矛盾を解決します。
② 高温長寿命 - 最適化された電解質とアノード構造により、105℃で3000時間の負荷寿命を維持し、長期的なシステム信頼性を向上させます。
③高周波互換性 - 低ESR設計を採用し、120kHzの高周波動作をサポートし、単一セルの最大リップル電流は約4.12A(500V / 1700μF、120kHz、450V / 1400μFは約2.75A、末尾の選択表を参照)で、GaN / SiC高周波トポロジと互換性があり、高電力密度の電源設計を容易にします。
文書末尾の要約
適用シナリオ: AIサーバー電源AC-DCフロントエンド設計、データセンター主電源システム、1U高密度ラックマウントサーバー電源、GaN / SiCベースの高周波スイッチング電源、高電力密度(4.5kW-12kW+)AIコンピューティング電源
主な利点:
① 寸法:空間密度、説明:Φ30×70mmのサイズで450V/1400μFを実現し、同サイズに比べて容量が70%以上増加し、1Uサーバーの高さ制限に適応します。
② 寸法:高温寿命、説明:105℃で3000時間以上の負荷寿命、データセンターの高温動作環境に適しています。
③ 寸法:高周波性能、説明:低 ESR 設計、120KHz の高周波でより高いリップル電流に耐えることができ、GaN/SiC 高周波トポロジに適応できます。
④ ディメンション:システム検証、説明:Navitasなどのメーカーと連携し、4.5kW〜12kW以上のAIサーバー電源プロジェクトに適しています。
推奨モデル
| シリーズ | 電圧 | 容量 | 寸法 | 寿命 | 特徴 |
| IDC3 | 450V(サージ500V) | 1400μF | Φ30×70mm | 105℃/3000時間 | 高い静電容量密度、標準1U電源設計に最適 |
| IDC3 | 500V(サージ550V) | 1500μF | Φ30×85mm | 105℃/3000時間 | より高い電圧定格、高出力電源トポロジーに適しています |
| IDC3 | 450V(サージ500V) | 1000~1600μF | Φ30×60~80mm | 105℃/3000時間 | 複数の容量勾配が利用可能で、さまざまな電力セグメントの要件に適しています。 |
3段階の選択方法:
ステップ 1: バス電圧に基づいて耐電圧定格を選択し、ディレーティング マージン (例: 450~500V) を考慮します。
ステップ 2: 周囲温度と熱設計に基づいて耐用年数の仕様 (例: 105℃/3000 時間) を選択し、温度上昇を評価します。
ステップ 3: スペースの高さ/直径の制約 (例: Φ30×70mm) に従って寸法を合わせ、リップル電流と ESR 仕様を確認します。
投稿日時: 2026年1月26日