{"id":40728,"date":"2022-04-25T17:54:00","date_gmt":"2022-04-25T22:54:00","guid":{"rendered":"https:\/\/flex.com\/resources\/serendipitous-solution-for-data-center-power-with-switched-caps"},"modified":"2026-03-18T17:51:08","modified_gmt":"2026-03-18T22:51:08","slug":"serendipitous-solution-for-data-center-power-with-switched-caps","status":"publish","type":"resource","link":"https:\/\/flex.com\/es\/resources\/serendipitous-solution-for-data-center-power-with-switched-caps","title":{"rendered":"Soluci\u00f3n fortuita para la alimentaci\u00f3n de centros de datos con condensadores conmutados."},"content":{"rendered":"
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\n\t\t\tFlex<\/a>\n\t\t\t<\/svg>\n\t\t\tRecursos<\/a>\n\t\t\t<\/svg>\n\t\t\tSoluci\u00f3n fortuita para la alimentaci\u00f3n de centros de datos con condensadores conmutados.<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t

Soluci\u00f3n fortuita para la alimentaci\u00f3n de centros de datos con condensadores conmutados.<\/h1>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\tPublicado en
\n\t\t\t\t25 de abril de 2022\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tBlog<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tCentro de datos<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tEnerg\u00eda del centro de datos<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tM\u00f3dulos de potencia<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Introducci\u00f3n<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

\u2018La \u2019serendipia\u2018 es una feliz coincidencia de circunstancias (de hecho, su nombre proviene del cuento de hadas persa \u2019Los tres pr\u00edncipes de Serendib\u2018, el antiguo nombre de Sri Lanka). Si bien rara vez observamos este efecto en la tecnolog\u00eda de conversi\u00f3n de energ\u00eda, un ejemplo reciente surge con la combinaci\u00f3n del retorno a la distribuci\u00f3n de energ\u00eda de 48 V en centros de datos, un nuevo convertidor de bus de condensadores conmutados no aislado y convertidores de punto de carga (PoL) de alta eficiencia y amplio rango de entrada, formados por m\u00f3dulos de potencia flexibles. Todos estos elementos se combinan para ofrecer una alta eficiencia de conversi\u00f3n de energ\u00eda del sistema a un costo econ\u00f3mico y con una densidad de potencia extremadamente alta.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfC\u00f3mo se ha llegado a esta situaci\u00f3n? Las arquitecturas de los sistemas de centros de datos han evolucionado con el tiempo para reducir las p\u00e9rdidas ante el creciente tr\u00e1fico de datos, y ahora existe un renovado inter\u00e9s en distribuir energ\u00eda a 48 V, donde las p\u00e9rdidas \u00f3hmicas se reducen 16 veces en comparaci\u00f3n con 12 V. Sin embargo, las tensiones de carga final son inferiores a 1 V para los requisitos de corriente m\u00e1s altos de las CPU, las GPU y otros circuitos integrados de procesamiento intensivo, pero una alta relaci\u00f3n de conversi\u00f3n a esta tensi\u00f3n desde 48 V en un convertidor no aislado genera grandes p\u00e9rdidas. Una soluci\u00f3n consiste en utilizar dos etapas de conversi\u00f3n: una con aislamiento, a 12 V, y la segunda sin aislamiento, a la tensi\u00f3n de carga final. De todos modos, a menudo se necesitan 12 V para interfaces y equipos como discos duros. Sin embargo, la eficiencia podr\u00eda volver a ser un problema con la etapa de conversi\u00f3n adicional.<\/p>\n\n\n\n

Los convertidores de bus no necesariamente necesitan regulaci\u00f3n o aislamiento.<\/strong>
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Ya se ha reconocido que el convertidor de bus de 48 V a 12 V no necesita necesariamente regulaci\u00f3n activa y podr\u00eda funcionar como un simple convertidor de relaci\u00f3n, transfiriendo cambios porcentuales en la tensi\u00f3n de entrada a cambios porcentuales casi iguales en la tensi\u00f3n de salida, siempre que los siguientes PoL tengan un rango de entrada suficientemente amplio. Este enfoque es elegante, pero presenta algunos problemas: cualquier sobretensi\u00f3n de entrada se transmite directamente y la elecci\u00f3n de componentes es limitada debido a restricciones de patentes. Adem\u00e1s, el aislamiento de seguridad no es necesario, ya que la principal barrera de aislamiento la proporcionan los convertidores CA\/CC anteriores. Por lo tanto, una alternativa ideal ser\u00eda un convertidor de relaci\u00f3n simple, no aislado, con una topolog\u00eda diferente que mantenga una eficiencia muy alta, como se puede encontrar en los m\u00f3dulos de potencia Flex. BMR310<\/a> Producto. Se trata de un convertidor de condensador conmutado con una relaci\u00f3n fija de 4:1 que alcanza una eficiencia m\u00e1xima de 98%, con una potencia nominal continua de 860 W (1060 W de pico) en un encapsulado de tan solo 58,4 mm x 25 mm x 9,9 mm, incluyendo su placa base t\u00e9rmica.<\/p>\n\n\n\n

La idea se remonta a 100 a\u00f1os atr\u00e1s.<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Los convertidores de condensadores conmutados se conocen desde hace unos 100 a\u00f1os y, de hecho, el circuito b\u00e1sico del BMR310<\/a> es un multiplicador de Dickson (Figura 1) <\/p>\n\n\n\n


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Figura 1: Esquema del convertidor de bus de condensador conmutado BMR310 de los m\u00f3dulos de potencia Flex<\/em><\/p>\n\n\n\n

En pocas palabras, los condensadores se cargan en serie y luego se descargan en paralelo, con MOSFETs realizando la conmutaci\u00f3n adecuada, y de esta manera, son posibles varias relaciones de conversi\u00f3n fijas, incluyendo 4:1. Sin embargo, la eficiencia del circuito original es baja a alta potencia, requiriendo grandes condensadores para transferir energ\u00eda mientras soporta altas corrientes de impulso en los flancos de conmutaci\u00f3n. Los propios interruptores, originalmente t\u00edpicamente BJT, tambi\u00e9n introdujeron ca\u00eddas de voltaje y p\u00e9rdidas de conmutaci\u00f3n excesivas. BMR310<\/a> El circuito y su control son diferentes: desarrollado a partir de la tecnolog\u00eda Infineon, se conmuta por resonancia con elementos inductivos formados principalmente por par\u00e1sitos del circuito, lo que reduce dr\u00e1sticamente las p\u00e9rdidas din\u00e1micas de los interruptores y condensadores. Las ganancias tambi\u00e9n se aprovechan de interruptores de muy baja resistencia de encendido y de los altos valores de CV y bajos valores de ESR de los condensadores cer\u00e1micos multicapa de \u00faltima generaci\u00f3n. El resultado es un convertidor de bus econ\u00f3mico y de alta densidad de potencia que se puede conectar en paralelo f\u00e1cilmente para cargas a\u00fan mayores con reparto de corriente de "ca\u00edda". Esto se facilita gracias a que la tensi\u00f3n de salida var\u00eda alrededor del 5% desde carga completa hasta sin carga, lo que, junto con la variaci\u00f3n de la l\u00ednea, es adecuado como entrada para PoL de entrada amplia aguas abajo. Funciones de protecci\u00f3n completas y PMBus\u00ae<\/sup> El control y la monitorizaci\u00f3n est\u00e1n integrados, incluyendo la protecci\u00f3n contra sobretensiones de salida, para evitar que las sobretensiones de entrada lleguen a la salida.<\/p>\n\n\n\n

\u2018Los convertidores de bus de "relaci\u00f3n" deben ir seguidos de un convertidor PoL de entrada amplia.<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La segunda pieza de nuestro rompecabezas del "lugar feliz" es el convertidor PoL descendente. Hay muchos componentes comerciales disponibles, pero solo con rangos de entrada estrechos, especialmente cuando est\u00e1n clasificados para los cientos de amperios necesarios para las cargas finales de los centros de datos. Para aprovechar el enfoque de conversi\u00f3n de relaci\u00f3n, el PoL debe aceptar una variaci\u00f3n del rango de entrada de t\u00edpicamente 10-15 V del BMR310 con variaci\u00f3n de l\u00ednea y carga. El PoL debe ser lo m\u00e1s flexible posible para los diferentes voltajes y corrientes de carga encontrados, junto con una cifra de densidad de potencia alta correspondiente. Los m\u00f3dulos de potencia Flex BMR510 <\/a>es ideal para esto, como una etapa de potencia PoL bif\u00e1sica no comprometida que puede ser controlada por una variedad de controladores PWM. Cada canal incluye los MOSFET de potencia, condensadores e inductor de salida necesarios, y tiene una capacidad nominal de 40 A\/70 A pico por fase, o el doble de estas cifras por m\u00f3dulo. Alternativamente, las fases pueden controlarse por separado para diferentes voltajes de salida. Las fases en paralelo tambi\u00e9n pueden ser controladas en contrafase para una menor ondulaci\u00f3n, y varios BMR510 pueden conectarse en paralelo con el control PWM adecuado para un convertidor reductor multif\u00e1sico de muy alta corriente. BMR510 <\/a>Est\u00e1 dimensionado para cubrir un rango de voltaje de salida de 0,5 V a 1,3 V y un rango de entrada de 4,5 V a 16 V, ideal para su uso con el BMR310. Incluye todos los circuitos de control de puerta, as\u00ed como una protecci\u00f3n integral contra sobrecorriente y sobretemperatura, con valores medidos disponibles para monitorizaci\u00f3n remota. El componente es compatible con otros proveedores del mercado y utiliza la dimensi\u00f3n 'Z' para un tama\u00f1o de tan solo 10 mm x 9 mm y 7,6 mm de altura, con una eficiente refrigeraci\u00f3n directa de los semiconductores de la etapa de potencia por la parte superior, a diferencia de otros dise\u00f1os con inductores en la parte superior. <\/p>\n\n\n\n

Con los m\u00f3dulos BMR310 y BMR510, ambos compatibles con el Dise\u00f1ador de energ\u00eda Flex<\/a> Gracias a su software, la empresa ha identificado y aprovechado la acertada combinaci\u00f3n de un convertidor de bus de relaci\u00f3n no aislado con una tecnolog\u00eda innovadora y un convertidor PoL de entrada amplia pero flexible, lo que da como resultado una soluci\u00f3n elegante, econ\u00f3mica y de alta eficiencia para las necesidades de alimentaci\u00f3n de los centros de datos. Una verdadera casualidad.<\/p>\n\n\n\t\t<\/div>\n\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Suministrando\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\tFolleto\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\tSuministrando energ\u00eda a los centros de datos desde la red el\u00e9ctrica hasta el chip.\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Relaciones\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\tBlog\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\tRelaciones de conversi\u00f3n de IBC: c\u00f3mo elegir entre 4:1 y 8:1\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Dise\u00f1o\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\tNoticias\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\tNuevos dise\u00f1os de referencia para el plano NVIDIA Omniverse DSX\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div>\n\n
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Existen m\u00e9todos establecidos para generar l\u00edneas de alimentaci\u00f3n para las cargas finales en los centros de datos, pero se puede utilizar una novedosa combinaci\u00f3n de tecnolog\u00edas de conversi\u00f3n para obtener mejoras en la eficiencia, el coste y la densidad de potencia.<\/p>","protected":false},"author":18,"featured_media":32244,"template":"","categories":[86,90,97],"tags":[139,140,141],"content-type":[13],"class_list":["post-40728","resource","type-resource","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","category-data-center","category-data-center-power","category-power-modules","tag-bmr310","tag-bmr510","tag-bmr511","content-type-blog"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/resource\/40728","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/resource"}],"about":[{"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/resource"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/18"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/resource\/40728\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":40822,"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/resource\/40728\/revisions\/40822"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/32244"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=40728"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=40728"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=40728"},{"taxonomy":"content-type","embeddable":true,"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/content-type?post=40728"}],"curies":[{"name":"gracias","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}