ತಾಂತ್ರಿಕ ಆಳವಾದ ಡೈವ್: ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಲೋ ESR ಮಲ್ಟಿಲೇಯರ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಡೇಟಾ ಸೆಂಟರ್ ಗೇಟ್‌ವೇಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ಶಬ್ದವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ನಿವಾರಿಸುವುದು ಹೇಗೆ?

ಸಹೋದ್ಯೋಗಿ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳೇ, ನೀವು ಎಂದಾದರೂ ಈ ರೀತಿಯ "ಫ್ಯಾಂಟಮ್" ವೈಫಲ್ಯವನ್ನು ಎದುರಿಸಿದ್ದೀರಾ? ಉತ್ತಮವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಡೇಟಾ ಸೆಂಟರ್ ಗೇಟ್‌ವೇ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿತು, ಆದರೆ ಒಂದು ಅಥವಾ ಎರಡು ವರ್ಷಗಳ ಸಾಮೂಹಿಕ ನಿಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಕ್ಷೇತ್ರ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ನಂತರ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬ್ಯಾಚ್‌ಗಳು ವಿವರಿಸಲಾಗದ ಪ್ಯಾಕೆಟ್ ನಷ್ಟ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕಡಿತ ಮತ್ತು ರೀಬೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಅನುಭವಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದವು. ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ ತಂಡವು ಕೋಡ್ ಅನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪರಿಶೀಲಿಸಿತು ಮತ್ತು ಹಾರ್ಡ್‌ವೇರ್ ತಂಡವು ಪದೇ ಪದೇ ಪರಿಶೀಲಿಸಿತು, ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಅಪರಾಧಿಯನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ನಿಖರ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿತು: ಕೋರ್ ಪವರ್ ರೈಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನದ ಶಬ್ದ.

YMIN ಬಹುಪದರದ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಪರಿಹಾರ

- ಮೂಲ ಕಾರಣ ತಾಂತ್ರಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ – ಆಧಾರವಾಗಿರುವ "ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ"ಯನ್ನು ಆಳವಾಗಿ ಪರಿಶೀಲಿಸೋಣ. ಆಧುನಿಕ ಗೇಟ್‌ವೇಗಳಲ್ಲಿ CPU/FPGA ಚಿಪ್‌ಗಳ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ಏರಿಳಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಹೇರಳವಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಕರೆಂಟ್ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಅವುಗಳ ಪವರ್ ಡಿಕೌಪ್ಲಿಂಗ್ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಬೃಹತ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು, ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಮಾನ ಸರಣಿ ಪ್ರತಿರೋಧ (ESR) ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಏರಿಳಿತದ ಕರೆಂಟ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು. ವೈಫಲ್ಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ: ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಏರಿಳಿತದ ಪ್ರವಾಹದ ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ, ಸಾಮಾನ್ಯ ಪಾಲಿಮರ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್-ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಕ್ಷೀಣಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ESR ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿದ ESR ಎರಡು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ: ಕಡಿಮೆಯಾದ ಫಿಲ್ಟರಿಂಗ್ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿತ್ವ: Z = ESR + 1/ωC ​​ಪ್ರಕಾರ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿರೋಧ Z ಅನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ESR ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ESR ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಶಬ್ದವನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸುವ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ದುರ್ಬಲಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿದ ಸ್ವಯಂ-ತಾಪನ: ಏರಿಳಿತದ ಪ್ರವಾಹವು ESR (P = I²_rms * ESR)ಾದ್ಯಂತ ಶಾಖವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ತಾಪಮಾನ ಏರಿಕೆಯು ವಯಸ್ಸಾದಿಕೆಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಧನಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಲೂಪ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ, ಅದು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಅಕಾಲಿಕ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ವೈಫಲ್ಯಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮ: ವಿಫಲವಾದ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಶ್ರೇಣಿಯು ಅಸ್ಥಿರ ಲೋಡ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಅಥವಾ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜಿನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನದ ಶಬ್ದವನ್ನು ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಇದು ಚಿಪ್‌ನ ಪೂರೈಕೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಲ್ಲಿ ದೋಷಗಳು ಮತ್ತು ಕುಸಿತಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಲಾಜಿಕ್ ದೋಷಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

- YMIN ಪರಿಹಾರಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಅನುಕೂಲಗಳು - YMIN ನ MPS ಸರಣಿಯ ಬಹುಪದರದ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಈ ಬೇಡಿಕೆಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.

ರಚನಾತ್ಮಕ ಪ್ರಗತಿ: ಬಹುಪದರದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಒಂದೇ ಪ್ಯಾಕೇಜ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಬಹು ಸಣ್ಣ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಚಿಪ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ರಚನೆಯು ಒಂದೇ ದೊಡ್ಡ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಸಮಾನಾಂತರ ಪ್ರತಿರೋಧ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ESR ಮತ್ತು ESL (ಸಮಾನ ಸರಣಿ ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್) ಅನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟಗಳಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, MPS 470μF/2.5V ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 3mΩ ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ESR ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ವಸ್ತು ಗ್ಯಾರಂಟಿ: ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಪಾಲಿಮರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆ. ಘನ ವಾಹಕ ಪಾಲಿಮರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ, ಇದು ಸೋರಿಕೆಯ ಅಪಾಯವನ್ನು ನಿವಾರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ತಾಪಮಾನ-ಆವರ್ತನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಇದರ ESR ವಿಶಾಲ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ (-55°C ನಿಂದ +105°C) ಕನಿಷ್ಠವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ದ್ರವ/ಜೆಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುತ್ತದೆ.

ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ: ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಲೋ ESR ಎಂದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಏರಿಳಿತದ ಕರೆಂಟ್ ನಿರ್ವಹಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಆಂತರಿಕ ತಾಪಮಾನ ಏರಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಿಸ್ಟಮ್ MTBF ಅನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ (ವೈಫಲ್ಯಗಳ ನಡುವಿನ ಸರಾಸರಿ ಸಮಯ). ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಅಧಿಕ-ಆವರ್ತನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು MHz-ಮಟ್ಟದ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಶಬ್ದವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಚಿಪ್‌ಗೆ ಕ್ಲೀನ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ನಾವು ಗ್ರಾಹಕರ ದೋಷಯುಕ್ತ ಮದರ್‌ಬೋರ್ಡ್‌ನಲ್ಲಿ ತುಲನಾತ್ಮಕ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿದ್ದೇವೆ:

ತರಂಗರೂಪ ಹೋಲಿಕೆ: ಅದೇ ಹೊರೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಮೂಲ ಕೋರ್ ಪವರ್ ರೈಲಿನ ಪೀಕ್-ಟು-ಪೀಕ್ ಶಬ್ದ ಮಟ್ಟವು 240mV ವರೆಗೆ ತಲುಪಿತು. YMIN MPS ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿದ ನಂತರ, ಶಬ್ದವನ್ನು 60mV ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಗೆ ನಿಗ್ರಹಿಸಲಾಯಿತು. ಆಸಿಲ್ಲೋಸ್ಕೋಪ್ ತರಂಗರೂಪವು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ತರಂಗರೂಪವು ಸುಗಮ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ತಾಪಮಾನ ಏರಿಕೆ ಪರೀಕ್ಷೆ: ಪೂರ್ಣ ಲೋಡ್ ರಿಪಲ್ ಕರೆಂಟ್ (ಸರಿಸುಮಾರು 3A) ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಸಾಮಾನ್ಯ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ತಾಪಮಾನವು 95°C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ತಲುಪಬಹುದು, ಆದರೆ YMIN MPS ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ತಾಪಮಾನವು ಕೇವಲ 70°C ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ತಾಪಮಾನ ಏರಿಕೆಯಲ್ಲಿ 25°C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ವೇಗವರ್ಧಿತ ಜೀವಿತಾವಧಿ ಪರೀಕ್ಷೆ: 105°C ಮತ್ತು ರೇಟಿಂಗ್ ರಿಪಲ್ ಕರೆಂಟ್‌ನ ರೇಟಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, 2000 ಗಂಟೆಗಳ ನಂತರ, ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಧಾರಣ ದರವು >95% ತಲುಪಿತು, ಇದು ಉದ್ಯಮದ ಮಾನದಂಡವನ್ನು ಮೀರಿದೆ.

- ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳು ಮತ್ತು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡಲಾದ ಮಾದರಿಗಳು – YMIN MPS ಸರಣಿ 470μF 2.5V (ಆಯಾಮಗಳು: 7.3*4.3*1.9mm). ಅವುಗಳ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಕಡಿಮೆ ESR (<3mΩ), ಹೆಚ್ಚಿನ ಏರಿಳಿತದ ಕರೆಂಟ್ ರೇಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವಿಶಾಲ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನ ಶ್ರೇಣಿ (105°C) ಅವುಗಳನ್ನು ಉನ್ನತ-ಮಟ್ಟದ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಸಂವಹನ ಉಪಕರಣಗಳು, ಸರ್ವರ್‌ಗಳು, ಶೇಖರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮದರ್‌ಬೋರ್ಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕೋರ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ವಿನ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ತೀರ್ಮಾನ

ಅಂತಿಮ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಗಾಗಿ ಶ್ರಮಿಸುತ್ತಿರುವ ಹಾರ್ಡ್‌ವೇರ್ ವಿನ್ಯಾಸಕರಿಗೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ಡಿಕೌಪ್ಲಿಂಗ್ ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಸರಿಯಾದ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವ ವಿಷಯವಲ್ಲ; ಇದು ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ನ ESR, ರಿಪಲ್ ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಸ್ಥಿರತೆಯಂತಹ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ನಿಯತಾಂಕಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಮನವನ್ನು ಬಯಸುತ್ತದೆ. YMIN MPS ಬಹುಪದರದ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು, ನವೀನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ವಸ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ಮೂಲಕ, ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ಶಬ್ದ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳಿಗೆ ಪ್ರಬಲ ಸಾಧನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಆಳವಾದ ತಾಂತ್ರಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ನಿಮಗೆ ಒಳನೋಟಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಭಾವಿಸುತ್ತೇವೆ. ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸವಾಲುಗಳಿಗಾಗಿ, YMIN ಗೆ ತಿರುಗಿ.