華為官方解密:關(guān)于華為100kW UPS功率模塊散熱問題
100kW UPS功率模塊發(fā)布之后,很多用戶留言關(guān)心它的散熱問題。
近日,#Σco時間#舉辦了《超高密UPS模塊技術(shù)解密會》——華為數(shù)據(jù)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(chǎn)品測試和深度剖析,回應(yīng)業(yè)界關(guān)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(shè)計
華為UPS通過先進的計算流體動力學(xué)軟件進行仿真,預(yù)測器件、單板和系統(tǒng)的風(fēng)速及溫度場,給出合理的布局、風(fēng)道及風(fēng)扇選型方案,指導(dǎo)PCB和結(jié)構(gòu)設(shè)計,然后不斷通過實驗驗證、優(yōu)化,得到最優(yōu)的散熱方案。仿真平臺避免了傳統(tǒng)熱設(shè)計中人工預(yù)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(jié)果而非最優(yōu)效果的設(shè)計方式。
其中多物理場仿真平臺,精度較業(yè)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(fēng)量,風(fēng)速,溫升)、應(yīng)力場(電氣應(yīng)力,機械應(yīng)力))仿真的高計算能力仿真技術(shù),力求在各種約束條件下,輔助系統(tǒng)和模塊的最優(yōu)布局。而高精Mockup仿真,指導(dǎo)精準散熱設(shè)計,借助部件(芯片,半導(dǎo)體)內(nèi)部建模,實現(xiàn)IGBT內(nèi)部晶元的精確熱流密度設(shè)計。
二、系統(tǒng)和部件極致設(shè)計以及布局實現(xiàn)超強散熱能力
為了增強散熱效果,華為通過系統(tǒng)和部件極致設(shè)計及布局實現(xiàn)超強散熱能力。在系統(tǒng)設(shè)計方面,通過“U”型對稱架構(gòu)、廣角散熱和最有模塊布局來實現(xiàn)?!癠型”對稱架構(gòu)風(fēng)阻小,快速散熱;廣角散熱,擴展散熱通道;熱近遠冷,不會出現(xiàn)集中熱點。采用專利創(chuàng)新設(shè)計的部件,進一步提升散熱能力。在散熱器上設(shè)置波紋,增強對流散熱系數(shù),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(fēng)扇與風(fēng)道合理匹配,精細化風(fēng)量控制等措施,風(fēng)扇的散熱能效比得到了大幅提升。
三、“海洋式”溫度采樣與數(shù)據(jù)運算,多點無死角調(diào)控散熱
華為通過“海洋式”溫度采樣與數(shù)據(jù)運算,多點無死角調(diào)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(chǎn)品的發(fā)布和變革,背后一定是先進技術(shù)的支撐。華為每一次的技術(shù)創(chuàng)新都是以客戶需求為中心,讓每項技術(shù)的投入都能帶給客戶更好的體驗,助力客戶的商業(yè)成功。