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应用注释
随着云计算、智能手机的普及,再加上2020年5G的启动,在互联网上移动的数据除了以往的文件、图像、语音之外,视频、游戏等大容量内容也在增加。并且,由于以AI等为代表的技术的发展、大数据以及IoT等的数据使用而产生的数字化转型(DX)到来了。但是,为了支持这些发展,需要很多能够处理大量数据的高性能服务器。随着处理器、各种IC的高性能化,服务器基板上的电源IC的提高时钟频率、大电流省电、小型化、数据线上的干扰对策、浪涌对策成为了非常紧迫的课题。下面我们将介绍为应对、解决这些课题,应对了VR13和VR14应用中的高效率要求的铁氧体功率电感器VLBU系列、嵌入μPOL™的DC-DC转换器 FS系列、脉冲变压器 ALT系列+共模滤波器/扼流圈ACM系列的解决方案、浪涌保护器件 贴片压敏电阻/陶瓷瞬态电压抑制器等TDK产品。

电源电路块和TDK产品群

图1 电源电路块和TDK产品群

用于驱动处理器的VRM(电压调节模块)

供给CPU板的电源是前端电源单元将交流电压转换成直流电压后的电源,向主板供给DC12V、5V和3.3V的电压。当前的CPU的动作电压为1.5V以下,与前端单元供给的电压不匹配。因此,为了将DC12V转换成CPU动作的电压,使用VRM(电压调节模块)。为了实现低耗电量和高速动作,CPU的电源电压每年都在低压化(图2(a)),电压降低后,容许电压变动值变小(假设输出电压的5%是容许值,则1V时是50mV,0.8V时是40mV),需要应对高速瞬态响应的VRM。电流值达到50A以上时,一个DC-DC转换器难以实现,在大电流VRM中使用多相电路(图2(b)、图2(C))。

作为在这个电路中使用的功率电感器的条件,需要低电感、大电流、省空间、低损耗,而VLBU系列(表1)非常适合。
VLBU系列满足VR13及VR14应用中的高效率要求。

图2 核心电压和多相电路
表1 应对了VR13及VR14应用中的高效率要求的铁氧体功率电感器 VLBU系列及特点

另外,TDK通过IC内置型的超小型POL支持简单的布局设计。
输出电压、各种设定可根据使用条件在IC出厂时进行编程。关于详细规格,敬请咨询!

图3 嵌入µPOL™的DC-DC转换器 FS系列及特点

数据线电路块和TDK产品群

图4 数据线电路块和TDK产品群

有线局域网是连接电缆使用的局域网,现在的标准规格采用的是以太网(Ethernet)。
随着信息量的逐年增加,传输速度也在100MbE、1GbE、10GbE的提升。另外,因为有在1张基板上搭载多个脉冲变压器的倾向,所以有小型尺寸的需求。在现在的脉冲变压器市场上,环形产品占多数,TDK进行独有的构造设计,通过SMD类型的产品应对自动实装。另外,生产采用自动绕线工法,有助于质量的稳定。

图5 脉冲变压器 ALT系列+共模滤波器/扼流圈 ACM系列 解决方案

因为有线局域网使用电缆,在插拔连接器时可能会产生ESD故障,或者因电力浪涌、雷击等导致浪涌电压进入数据线,导致IC损坏。作为对策,在每个输入输出的引脚上放置保护元件,减少浪涌。与其他保护元件相比,TDK贴片压敏电阻CT系列实现了小型化,同时具有优异的浪涌抑制特性。

图6 浪涌保护器件 贴片压敏电阻/陶瓷瞬态电压抑制器