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幸康AI邊緣運算及IPC應用電源解決方案

03

Oct

#Technical Article#AC-DC Power Supply#DC-DC Converter#Industrial / ITE#Ultra-wide Input Range#Baseplate-cooling / Fanless

 

 

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      AI 已從大型伺服器逐步延伸至更貼近日常生活的應用領域,包括工廠自動化、鐵道系統、無人系統、環境監測、醫療健康以及教育等。隨著運算架構由集中式資料中心逐步轉向邊緣節點(Edge Nodes),即時資料處理、低延遲反應與本地化運算的優勢日益顯著,進而推動市場對高效能、緊湊型邊緣運算設備的需求持續成長。

 

      不同於資料中心環境,邊緣端本地化應用場域更為複雜,對電源解決方案提出更高要求。針對無風扇(Fanless)系統,或在系統設計優先考量氣流配置的情境下,電源需具備更緊湊的尺寸,同時仍能在高溫環境中提供穩定且高功率的輸出能力。

 

      隨著 AI 應用對高效能運算與多樣化部署需求的持續提升,幸康的電源解決方案聚焦於以下幾項關鍵應用領域:

      1. 多功能運行

      2. EMC 符合性

      3. 高可靠度

      4. 高效率

      5. 緊湊尺寸及易於安裝

 

      在多功能運作方面,幸康為 IPC(工業電腦)應用提供多種解決方案,例如:54 V~56 V DC 之 PoE+ 模組、支援 AC/DC 雙輸入架構設計,以及電流共享(Current Sharing)或冗餘(Redundancy)配置等功能。針對嚴苛的寬溫環境,多數產品採用底板散熱(Baseplate Cooling)設計,使系統設計工程師能將更多熱管理資源集中於主系統架構中。

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      如上圖所示,IPC 金屬機箱可為電源提供更大的散熱面積。幸康採用底板散熱(Baseplate Cooling)設計的電源產品,當其穩固安裝於大面積金屬機箱上時,其散熱效能可優於產品資料手冊中所列之降額規格。

 

      例如:下圖所示為 CQB100W8-36S(輸入電壓:9–75 V,8:1 寬壓比)搭配 QBT210 散熱片時之功率降額曲線(Derating Curve)。在無風扇條件下,該 DC-DC 轉換器於約 40 °C 環境溫度即可輸出 100 W(滿載)。當氣流達 400 ft/min 時,則可於超過 80 °C 的環境溫度下維持滿載運行。

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      如前所述,若系統金屬機箱的散熱面積大於電源標準散熱片,將有助於在嚴苛環境中實現無風扇(Fanless)運行。同時,在風扇輔助應用中,也可於高溫環境下降低所需氣流(Airflow),進而提升整體系統的熱設計彈性。

 

      當系統的風扇散熱配置以主機板為優先時,幸康採用底板散熱設計的電源供應器,相較於標準的 L 型或 U 型支架電源(其散熱片尺寸通常受安規認證限制),具有顯著的優勢。此設計透過底板將熱能傳導至金屬機殼,再藉由氣流帶走,進而確保更穩定可靠的電源品質

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幸康工業級電源具備 IEC、EN 及 UL 認證,具備高可靠性、寬溫操作能力與寬輸入電壓範圍。全系列產品皆通過 MIL-STD-810F 衝擊與振動測試,並符合 CE 認證要求。針對 EMI 部分,所有 AC 電源產品皆符合 Class B 傳導與輻射標準。相關 EMC 指引與測試資訊可參閱 DC Brick 模組應用說明文件。

 

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The image above shows the application areas relevant to Edge AI and the corresponding Cincon power solutions.

 

近期幸康推出適用於邊緣AI相關應用的新型直流/直流(DC-DC)轉換器:

符合工業電源設計標準,具備寬輸入電壓範圍,可支援多種市場應用,同時亦能加速整體系統設計流程。

 

新型超寬輸入直流/直流轉換器:

功率 系列 輸入電壓 效率 (%) 操作殼溫範圍 輸入/輸出隔離電壓
40W ECB40W18 8.5 - 160V
(18:1)
90 -40 - 105℃ 3000Vac
150W CQB150W14 12 - 160V
(14:1)
90.5 -40 - 105℃ 3000Vac
100W CQB100W8 9 - 75V
(8:1)
91 -40 - 105℃ 3000Vac
150W CQB150W8 9 - 75V
(8:1)
91 -40 - 105℃ 3000Vac

幸康提供一份 EMI 測試應用說明文件。以 CQB100W8 為例,該應用說明提供符合 EN 55032 Class B 標準所需之建議外部電路設計與測試細節。此技術指引可協助使用者更快速、便捷地完成相關測試驗證工作。

 

EMI 及傳導雜訊符合 EN 55032 Class B 規範。

測試條件:輸入電壓 36 VDC,輸出負載:滿載。

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新型內建 EMI 整體解決方案:

功率 系列 輸入電壓 效率 (%) 操作殼溫範圍 輸入/輸出隔離電壓
100W CRT100W12-72S 14.4 - 160V
(12:1)
92 -40 - 90℃ 3000Vac

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近期幸康推出適用於邊緣AI相關應用的新型交流/直流(AC-DC)電源產品:

高功率密度、緊湊體積設計,並提供多種安裝選項。

 

新型ITE/工業及醫療用底板散熱交流/直流電源

功率 系列 輸入電壓 效率 (%) 操作殼溫範圍 輸入/輸出隔離
200W LFM200S/M 85 - 264Vac
115 - 370Vdc
94 -40 - 90℃ 4250Vac
300W LFM300S/M 85 - 264Vac 94 -40 - 90℃
420W LFM420S/M 85 - 264Vac
120 - 370Vdc
94.5 -40 - 85℃
550W LFM550S/M 94 -40 - 90℃

LFM 系列高度為 1 英寸(1 inch)。於機殼安裝應用時,通孔(Through Hole)適用於較厚之金屬機殼,而螺紋孔(Threaded Hole)則適用於未預先攻牙之薄型金屬機殼。該系列全產品皆符合 EN 55032 Class B EMI 傳導與輻射規範。

 

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新型 AC-DC 磚型電源(內建 EMI 整體解決方案)

功率 系列 輸入電壓 效率 (%) 操作殼溫範圍 輸入/輸出隔離
150W CBM150S 90 - 264Vac
120 - 370Vdc
93 -40 - 90℃ 3000Vac

支援 AC/DC 輸入,高度低於 1 英寸,內建 EMI 防護設計,並符合 Class B EMI 傳導與輻射認證,依規格可無需額外外部 EMI 抑制措施。

 

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      邊緣運算通常應用於遠端資料整合與分析、鐵道監控、工業物聯網、遠端監控以及智慧城市等場域。物聯網市場亦涵蓋醫療、智慧交通、倉儲物流、自動化工廠、遠端控制及機器人等領域。邊緣 AI(Edge AI)可提升資料整合之效率與準確性,為未來數年上述應用市場的重要發展趨勢。隨著龐大市場需求與系統升級,也為終端產品設計帶來多項挑戰。

 

      幸康於嚴苛無風扇(Fanless)應用領域具備豐富經驗,並在邊緣 AI IPC 市場獲得高度肯定。其電源產品具備工業級設計、寬輸入與寬溫操作範圍、緊湊尺寸、高效率、高隔離耐壓能力及 EMC 符合性,並能於極端環境下維持穩定運行。直流/直流產品線涵蓋自 DIP-4 封裝至全磚(Full Brick)規格;交流/直流產品則由 4 W(3.9 × 1.9 × 1.8 cm)一路延伸至千瓦級功率範圍,可滿足多數終端設備與系統之應用需求。

 

聯絡我們以獲取更多支援:sales@cincon.com

 

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