고속 레일을 위한 EMI 필터
고속 전원 레일을 위한 EMI 필터 – VRM, NIC 및 스위치 전원 무결성을 위한 공통 모드 초크, 차동 필터링 및 자성 부품
AI 서버 및 네트워킹 장비의 고속 전원 레일은 높은 di/dt 스위칭 노이즈와 노이즈에 민감한 트랜시버를 결합합니다. 이 허브는 Coilmaster의 SMM, TC 및 CMT 시리즈를 사용하여 과도 응답이나 전력 무결성을 손상시키지 않으면서 노이즈를 억제하기 위해 EMI 필터 아키텍처를 최적화하는 방법을 자세히 설명합니다.
고속 플랫폼(AI 서버, 800G 스위치 및 NIC 모듈)은 전력 밀도와 신호 속도를 한계까지 끌어올립니다. 이러한 조합은 전원 레일에서 EMI 필터링을 미션 크리티컬한 도전 과제로 만듭니다. 필터는 고속 레일을 불안정하게 만들 수 있는 과도한 임피던스를 도입하지 않으면서 노이즈를 억제해야 합니다.
이 고속 철도용 EMI 필터 페이지는 나노결정 공통 모드 초크와 저누설 자성을 사용하여 신호 무결성 (SI) 및 전력 무결성 (PI) 을 동시에 보호하는 저소음 아키텍처 구축에 중점을 둡니다.
왜 고속철도는 용서가 없는가
일반 산업 전력에 비해 고속 철도는 극단적인 전류 밀도와 초저소음 여유로 제한됩니다. 사소한 EMI 간과도 비트 오류나 불안정한 계산 주기를 초래할 수 있습니다.
- 빠른 di/dt 과도: GPU/CPU 부하 단계는 엄격한 조정을 요구합니다;필터는 VRM의 응답 시간을 지연시켜서는 안 됩니다.
- 높은 스위칭 주파수 잡음: 현대 POL 단계는 광대역 감쇠가 필요한 광대역 잡음을 생성합니다.
- 신호 무결성 노출: 자기 누출 필드가 인근 PCIe Gen6, SerDes 및 HBM 메모리 인터페이스에 결합될 수 있습니다.
- 레이아웃 밀도: OCP 준수 설계에서는 전원 및 고속 레인이 가까이 배치되어 크로스토크의 위험이 증가합니다.
컴퓨팅 아키텍처에서의 다단계 EMI 필터링
효과적인 필터링은 전력 공급 네트워크(PDN) 전반에 걸쳐 자석의 전략적 배치를 요구합니다:
1. 48V 버스 및 서버 입력 필터링
나노결정 코어를 사용하여 랙 진입 지점에서 전도성 노이즈를 억제하는 고전류 TC/CMT 시리즈를 활용합니다.
2. 중간 버스 필터링 (48V에서 12V로)
중간 단계 필터링은 DC-DC 스위칭 노이즈가 서버의 주요 전원 평면을 오염시키는 것을 방지합니다.
3. 부하 지점 (POL) EMI 제어
GPU/CPU 근처에서 가장 민감한 영역입니다.낮은 DCR SMM 시리즈 초크는 전압 강하를 유발하지 않으면서 리플을 줄이는 데 사용됩니다.
EMI 필터링을 위한 추천 Coilmaster 솔루션
코일마스터는 에너지 손실을 최소화하고 소음 감쇠를 극대화하도록 설계된 고효율 구조를 제공합니다:
1. 고전류 공통 모드 초크 – TC 및 CMT 시리즈
우리의 TC 및 CMT 시리즈는 고급 나노결정 코어 옵션을 제공합니다.이 코어는 전통적인 페라이트에 비해 더 작은 공간에서 훨씬 높은 임피던스를 제공하며, 125°C까지 우수한 열 안정성을 가지고 있어 고밀도 AI 서버 랙에 이상적입니다.
2. 파워 레일 SMD 초크 – SMM 및 SFP 시리즈
서버 마더보드에서 지역화된 필터링을 위해, SMM 시리즈는 전통적인 THT 구성 요소의 에너지 소모 없이 고전류 레일에서 공통 모드 노이즈를 억제하는 컴팩트하고 낮은 DCR 솔루션을 제공합니다.
3. 저누설 차폐 인덕터 – SEP-EN 및 SEP1005A 시리즈
고속 데이터 레인으로의 자기장 결합을 방지하기 위해, SEP-EN (몰딩형) 및 SEP1005A (조립형 차폐) 시리즈를 권장합니다.그들의 폐쇄형 자기 회로 설계는 EMI가 전원 단계 내에 제한되도록 보장합니다.
선택 논리 및 사용자 정의
우리는 엔지니어링 팀이 감쇠 목표와 전력 무결성 요구 사항의 균형을 맞추도록 지원합니다:
- 임피던스 곡선 정렬: 우리는 귀하의 특정 노이즈 스펙트럼에 맞게 코어 재료(나노결정, 퍼말로이, 센더스트)를 조정할 수 있습니다.
- 일시적인 응답 검토: 필터의 DC 저항과 기생 인덕턴스가 GPU 부하 단계에서 전압 강하를 악화시키지 않도록 보장합니다.
- 열 여유 모델링: 장기 신뢰성을 보장하기 위해 100% 전체 컴퓨트 부하에서의 온도 상승을 평가합니다.
전형적인 디자인 과제
- 아이 다이어그램 지터: 전원 노이즈가 클럭 또는 데이터 경로에 결합되고 있습니까?
- 필터 안정성: EMI 필터가 VRM 제어 루프와 상호 작용합니까?
- 근접장 결합: 인덕터가 민감한 차동 쌍에 너무 가까이 배치되어 있습니까?
- DCR 손실: 소음 억제를 위해 얼마나 많은 효율이 희생됩니까?
엔지니어링 지원
Coilmaster는 EMI 테스트 실패 위험을 줄이기 위한 전문 검증 및 자재 선택을 제공합니다.
- 공통 모드 대 차동 모드 필터링 전략.
- 고주파 스위칭을 위한 코어 재료 최적화.
- 공간 제약이 있는 서버 블레이드를 위한 맞춤형 풋프린트 및 높이 조정.
귀하의 노이즈 목표(CISPR/FCC) 및 레일 사양을 공유해 주시면, 최적의 필터 세트를 신속하게 추천해 드릴 수 있습니다.
관련 FAQ
왜 나노결정이 AI 서버 EMI 필터에 선호되나요?
나노결정 코어는 페라이트보다 높은 투과성과 포화도를 제공하여, 더 작은 필터로도 높은 전류와 온도를 처리할 수 있으며 효과성을 잃지 않습니다.
EMI 필터가 VRM 안정성에 영향을 미치지 않도록 하려면 어떻게 해야 하나요?
DC 저항이 낮은 필터를 선택하고, 필터의 공진 주파수가 VRM의 스위칭 주파수나 제어 루프 대역폭과 겹치지 않도록 하는 것이 중요합니다.
전력 인덕터의 자기 누설이 데이터 오류를 일으킬 수 있나요?
네. 밀집된 레이아웃에서는 차폐가 불완전하거나 잘 차폐되지 않은 자석이 인근 PCIe 또는 메모리 라인에 노이즈를 유입시켜 지터와 비트 오류율(BER)을 증가시킬 수 있습니다.
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LAN 마그네틱에서 온도가 중요한 이유는 무엇인가요?
가열은 임피던스를 변화시키고 신호 왜곡을 증가시킵니다.
AI 서버와 스위치에서 레일 노이즈를 유발하는 일반적인 원인은 무엇인가요?
고주파 VRM 스위칭, 빠른 부하 과도 현상, 그리고 밀집된 전력 평면을 통한 결합.
차폐된 인덕터는 고속 플랫폼에서 어떤 역할을 하나요?
이들은 민감한 SerDes, 클록 및 메모리 인터페이스로의 누설 필드 결합을 줄입니다.