基于PMIC的上下電時序控制與外部分立元件(MOS管/電容)的匹配
在AI服務器電源系統中,精確的上下電時序控制對保護核心芯片和確保系統穩定運行至關重要。電源管理芯片(PMIC)通過配合外部分立元件形成完整的時序控制解決方案,其中MOS管和電容的選型匹配直接影響著時序控制的精度和可靠性。東莞市平尚電子科技有限公司基于工業級技術積累,在MOS管和電容的協同設計方面形成了完善的技術方案。

PMIC驅動能力與MOS管柵極參數的匹配是時序設計的基礎。平尚科技的MOS管通過優化柵極結構,將柵極電荷(Qg)控制在25nC以內,柵極電阻(Rg)降至1.2Ω。與普通MOS管相比,這種優化使得在PMIC的直接驅動下,開關時間可縮短至80ns,有效減少了時序控制中的延遲誤差。在GPU核心的多路供電時序中,這種快速響應確保了各電源軌能夠按照設計要求精確排序,將時序偏差控制在±100μs以內。
導通電阻(Rds(on))對功率傳輸效率具有決定性影響。平尚科技的MOS管采用溝槽柵工藝,在30V/60A的工作條件下,導通電阻可低至2.1mΩ。與普通MOS管的3.5mΩ相比,這種改進使得在AI訓練服務器的電源路徑中,單個MOS管的導通損耗降低約40%,顯著提升了電源系統的整體效率。
電容的選型對時序控制的穩定性同樣關鍵。平尚科技的貼片電容通過采用特殊的介質材料,在0805封裝下實現100μF容量,等效串聯電阻(ESR)穩定在5mΩ以內。在PMIC的軟啟動電路中,這種低ESR特性確保了電壓建立過程的平穩性,將啟動過程中的電壓過沖限制在3%以內。

熱管理是確保長期可靠性的重要因素。平尚科技的MOS管通過優化封裝結構,熱阻降至0.8℃/W,配合低ESR的貼片電容,在相同工作條件下的溫升比傳統方案降低15℃。這種熱特性的改善確保了在密集的時序控制應用中,元器件參數不會因溫度升高而發生顯著漂移。
在實際應用案例中,平尚科技的解決方案已成功應用于多個AI服務器項目。在某國產AI訓練卡的電源時序系統中,采用優化匹配的MOS管和電容組合,將12路電源的時序精度提升至±150μs,同時將上下電過程中的電壓尖峰抑制在4%以內。這些參數完全滿足國內AI硬件廠商對電源時序控制的嚴格要求。
柵極驅動電路的設計需要精心考量。平尚科技建議在PMIC驅動能力不足時,采用專用的柵極驅動芯片配合高速MOS管,將開關過程中的米勒平臺時間控制在30ns以內。這種設計可將開關損耗降低25%,同時改善電磁兼容性能。

保護電路的設計對系統可靠性同樣重要。平尚科技的MOS管通過集成溫度傳感功能,可在結溫超過125℃時自動降低輸出電流,配合貼片電容的快速響應特性,為電源系統提供全方位的保護。
雖然平尚科技目前未獲得車規級認證,但其工業級MOS管和電容產品已通過嚴格的可靠性驗證。在溫度循環、機械沖擊、高溫高濕等環境測試中,參數變化均控制在規格范圍內,完全滿足AI服務器對元器件可靠性的要求。
隨著AI服務器電源復雜度的不斷提升,PMIC與外部分立元件的協同設計將更加關鍵。平尚科技通過持續優化MOS管和電容的性能參數,為電源時序控制系統提供了可靠的解決方案,助力國產AI基礎設施實現更高水平的可靠性目標。