?合金電阻在液冷AI電源均流控制中的精度與溫漂控制

文章出處：平尚科技責(zé)任編輯：平尚科技發(fā)表時(shí)間：2025-12-09

　　在液冷AI服務(wù)器的電源系統(tǒng)中，為多相并聯(lián)的GPU或CPU內(nèi)核實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的電流均分，是確保算力穩(wěn)定釋放與能效最優(yōu)化的核心。這其中，對(duì)每一相電流進(jìn)行毫歐級(jí)精密采樣的合金電阻，其自身的測(cè)量精度與溫度漂移控制能力，直接決定了整個(gè)均流控制環(huán)路的性能上限。東莞市平尚電子科技有限公司，基于在工業(yè)級(jí)電子元器件領(lǐng)域的技術(shù)深耕，為液冷AI電源提供的高性能合金電阻采樣方案，正是攻克這一精度挑戰(zhàn)的關(guān)鍵。

高性能合金電阻

精度基石：從材料到工藝的精密控制
與常規(guī)厚膜貼片電阻不同，合金電阻的卓越性能始于其基礎(chǔ)材料。平尚科技采用的錳銅合金材料體系，通過(guò)精密的薄膜工藝制造，能夠?qū)崿F(xiàn)±0.5%的初始阻值精度。這一精度是保障電流采樣準(zhǔn)確無(wú)誤的起點(diǎn)。然而，對(duì)于需要應(yīng)對(duì)劇烈負(fù)載變化的AI電源而言，靜態(tài)精度僅是基礎(chǔ)，動(dòng)態(tài)環(huán)境下的穩(wěn)定性更為關(guān)鍵。均流控制電路往往部署在功率器件附近，在液冷散熱環(huán)境下，盡管芯片結(jié)溫被有效控制，但PCB板面仍會(huì)形成可觀的熱區(qū)與溫度梯度。這就要求采樣電阻必須具備極低的溫度系數(shù)。

平尚科技的合金電阻，其溫度系數(shù)能夠穩(wěn)定控制在±50ppm/℃的范圍內(nèi)。這意味著，在液冷系統(tǒng)常見(jiàn)的局部板溫波動(dòng)（例如±20℃）下，電阻值的變化可被限制在±0.1%以?xún)?nèi)。對(duì)比普通電阻可能達(dá)到的±200ppm/℃或更高的溫漂，這種穩(wěn)定性上的差異是數(shù)量級(jí)的。實(shí)測(cè)表明，在GPU服務(wù)器相電流10A至100A的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，采用合金電阻的采樣系統(tǒng)可將整體誤差穩(wěn)定控制在±1%以?xún)?nèi)，而使用普通電阻的方案誤差可能超過(guò)±3%。這微小的百分比差異，在多相大電流并聯(lián)時(shí)，直接轉(zhuǎn)化為可觀的電流不均衡度和潛在的局部過(guò)熱風(fēng)險(xiǎn)。

溫漂控制：長(zhǎng)期可靠性的核心保障

溫漂不僅指環(huán)境溫度變化帶來(lái)的影響，電阻自身在通流發(fā)熱下的特性變化同樣重要。平尚科技的合金電阻通過(guò)優(yōu)化電極結(jié)構(gòu)、采用特殊散熱設(shè)計(jì)，在2512標(biāo)準(zhǔn)封裝下即可實(shí)現(xiàn)3W的功率耐受能力，并能將電阻溫度系數(shù)（TCR）的線(xiàn)性度偏差控制在很低的水平。這種設(shè)計(jì)有效抑制了因自熱效應(yīng)導(dǎo)致的非線(xiàn)性誤差，確保電阻在承受額定功率時(shí)，其采樣值依然真實(shí)可靠。

長(zhǎng)期的溫漂控制則關(guān)乎系統(tǒng)的耐久性。在模擬嚴(yán)苛環(huán)境的老化測(cè)試中，平尚科技的合金電阻在85℃/85%相對(duì)濕度的條件下，經(jīng)過(guò)1000小時(shí)測(cè)試后，阻值變化率不超過(guò)±0.8%。這一參數(shù)證明，即使在高溫高濕的液冷機(jī)柜內(nèi)部環(huán)境中長(zhǎng)期工作，其性能衰減也極其緩慢，能夠滿(mǎn)足AI服務(wù)器對(duì)電源系統(tǒng)長(zhǎng)達(dá)數(shù)年穩(wěn)定運(yùn)行的要求。這種長(zhǎng)期穩(wěn)定性，使得基于合金電阻采樣的均流控制策略在全生命周期內(nèi)都能保持一致的有效性。

系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化：從單點(diǎn)精度到整體性能
將一顆高性能的合金電阻轉(zhuǎn)化為一個(gè)高精度的電流檢測(cè)節(jié)點(diǎn)，還需要系統(tǒng)級(jí)的應(yīng)用智慧。平尚科技建議采用開(kāi)爾文連接（或稱(chēng)四線(xiàn)制檢測(cè)）方式。這種方法將流經(jīng)電阻的大電流路徑與用于檢測(cè)電壓的敏感信號(hào)路徑分離開(kāi)來(lái)，徹底消除了連接端子和PCB走線(xiàn)電阻引入的測(cè)量誤差。通過(guò)合理的布局與接地設(shè)計(jì)，可以將整個(gè)采樣回路的系統(tǒng)誤差降低至0.2%以下。

此外，合金電阻本身具有極低的寄生電感特性，其信號(hào)建立時(shí)間可達(dá)微秒級(jí)別。這一快速響應(yīng)特性對(duì)于采用動(dòng)態(tài)電壓與頻率調(diào)整（DVFS）技術(shù)的現(xiàn)代AI電源至關(guān)重要。它允許電源管理芯片近乎實(shí)時(shí)地感知電流變化，并迅速調(diào)整各相PWM驅(qū)動(dòng)，從而將均流調(diào)節(jié)過(guò)程中的電壓過(guò)沖與振蕩抑制在最小范圍（例如3%以?xún)?nèi)），保障了GPU核心供電的瞬時(shí)質(zhì)量。

合金電阻采樣

在液冷AI服務(wù)器向著更高功率密度演進(jìn)的道路上，電源的均流控制已從一項(xiàng)保障功能，演進(jìn)為提升能效與可靠性的關(guān)鍵使能技術(shù)。平尚科技提供的工業(yè)級(jí)合金電阻解決方案，以其±0.5%的精度、±50ppm/℃的低溫漂和優(yōu)異的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，為這一技術(shù)提供了堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。它證明，通過(guò)深入的材料理解、精密的工藝控制和系統(tǒng)級(jí)的應(yīng)用設(shè)計(jì)，國(guó)產(chǎn)核心元器件完全能夠滿(mǎn)足高端算力設(shè)施對(duì)電源精準(zhǔn)管理的嚴(yán)苛要求，為AI算力的澎湃與穩(wěn)定保駕護(hù)航。

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