行业应用——AI服务器机柜直流母排(Busbar)温升测试

直流母排(Busbar)作为电力传输的关键部件,承担着将电源模块(PSU)的电能高效、低损耗地输送至GPU、CPU等负载的重任。对直流母排进行准确、可靠的温升测试,已成为AI服务器机柜设计验证和产线品质控制中不可或缺的一环。


一、直流母排(Busbar)温升测试需求

在AI服务器数据中心母排母排温升测试中,对模拟工况电源主要提出了以下需求:

需求维度

具体描述

超大电流

母排电阻通常在微欧级别,要产生数千安培电流,测试设备需具备输出稳定大电流的能力

电流精度与稳定性

温升测试通常持续数十分钟甚至数小时,要求电流波动极小,且能精确设定(如1000A、2000A、4000A等等)

测试方案的灵活性

研发阶段需模拟动态负载(如GPU突发计算任务),产线阶段则希望快速完成静态温升筛选。


二、母排温升测试方案

费思(Faith)依托其组合式大功率可编程直流电源、宽范围大功率可编程直流电源以及双向可编程直流电源,为客户提供两套完备的直流母排温升测试方案。

方案一:直流短路法

测试工作原理:

针对产线快速筛选或研发阶段的基准测试,采用直接短路法快速评估母排温升。将费思FTG大功率可编程直流电源输出端直接短路连接母排两端,设定所需电流(如8000A、12000A等特大电流),电源自动调节输出电压以维持恒流,母排在焦耳热作用下升温。

该方案优势:

设备集成度高:一台FTG即可完成电流源与测量,无需外部负载。

操作简便:适合产线快速测试,节省空间与成本。

高可靠性:内置OVP/OCP/OTP全方位保护,确保测试安全。

针对该方案客户常见问答Q&A:

Q -“FTG在低压下能否输出大电流?”

A -  FTG采用模块化并联架构,每模块均具备独立恒流控制,整机在短路接近0V时仍能输出额定电流,且精度高达0.1%+0.1%F.S.。

Q -“短路测试是否等同于真实工况?”

A -  短路测试提供了较为严苛的温升条件(电压极低,电流全部转化为热量),适合评估母排极限载流能力;同时FTG的序列功能也可模拟阶梯电流,更贴近实际负载变化。

 

方案二:源+载模拟真实工况的精准母排温升测试

采用费思FTP9000可编程直流电源作为供电端,模拟服务器PSU的输出;采用费思FTB9000双向可编程直流电源作为电子负载,吸收环路能量,实现能量回馈。

测试工作原理:

◈费思FTP9000大功率可编程直流电源输出稳定电压(如12V、48V),为母排提供电源。其高精度(电压0.02%+0.02%F.S.)、快速瞬态响应(<2ms)以及序列功能,可模拟实际供电中的电压波动。

◈费思FTB9000大功率双向直流电源工作于恒流(CC)模式,拉载设定电流(如2000A),使母排通过大电流。作为双向电源,它既能作为负载吸收能量,又能将吸收的能量以可达95%的效率回馈至电网,极大降低长时间测试的能耗与散热成本。

该方案优势:

◈电流精确可控:费思FTB9000大功率双向直流电源电流精度达0.1%+0.1%F.S.,可稳定输出设定值。

◈支持动态电流变化:利用费思FTB9000大功率双向直流电源的序列功能,可编程模拟GPU电流骤变,评估母排瞬态温升。

◈能量回馈节能:尤其适合数小时的老化测试,节省电费且无需额外空调降温。

◈真实模拟系统:完整复现PSU→母排→负载的电气环境,测试结果更具参考价值。


三、母排温升测试仪器核心技术参数

1. 费思FTG组合式超大功率可编程直流电源

◈3U/1800A的高电流密度

◈单机范围:0~1500V / 0~20000A / 4~600kW

◈高精度:电压0.05%F.S.,电流0.1%+0.1%F.S.

◈恒流、恒压、恒功率三种模式

◈支持主从并机(最多10台),扩展功率

◈低纹波:如10V机型纹波<55mVp-p

◈多种通信接口:LAN/RS232/RS485/GPIB/CAN,支持SCPI与ModBus

标配PC软件,支持波形编辑与数据记录

2. 费思FTP9000宽范围大功率可编程直流电源

◈单机范围:0~2250V / 0~6120A / 5~180kW

◈高功率密度:3U/18kW

◈电压精度:0.02%+0.02%F.S.,电流精度:0.1%+0.1%F.S.

◈瞬态响应:<2ms(10%~90%负载变化)

◈自动恒功率、CV/CC优先、序列功能

◈标配LAN/USB,可选GPIB/RS485/CAN

3. 费思FTB9000双向可编程直流电源(回馈式负载)

◈单机范围:0~2250V / 0~±4500A / 0~±180kW

◈能量回馈效率高达95%,功率因数0.99

◈源载双象限无缝切换

◈精度:电压0.02%+0.02%F.S.,电流0.1%+0.1%F.S.


四、母排研发验证到产线测试的全链路支持

应用阶段

测试目标

推荐方案

费思产品价值体现

电源模块研发

验证母排在额定/过载电流下的温升

方案一(直流短路法)

快速得到极限温升数据,评估设计余量

系统集成验证

模拟实际PSU+负载的联合运行温升

方案二(源+载模拟真实工况)

真实复现服务器供电环境,支持动态电流波形

产线批量筛选

快速检测母排焊接/压接质量

方案一(直流短路法)

操作简便,可编程序列实现多档位自动测试

可靠性寿命测试

长时间通电老化,验证长期稳定性

方案二(源+载模拟真实工况)

能量回馈大幅降低能耗与散热成本,适合7×24小时运行


五、母排测试仪器的主力型号选型指南

方案一(直流短路法)推荐配置

目标电流

推荐FTG型号

电压/电流规格

功率

1000A

FTG120-010 

10V/1200A

12kW

2000A

FTG200-010

10V/2000A

20kW

3000A

FTG320-010

10V/3200A

32kW

4000A

FTG400-010

10V/4000A

40kW

5000A

FTG520-010

10V/5200A

52kW


方案二(源+载模拟真实工况)推荐型号

目标电流

FTP9000

FTB9000

满足方式

1000A

FTP9300-80-1020(30kW/80V)

FTB9450-80-1350(45kW/80V)

可并机,可单机柜

2000A

FTP9600-80-2040(60kW/80V)

FTB9750-80-2250(75kW/80V)

可并机,可单机柜

3000A

FTP9900-80-3060(90kW/80V)

FTB91050-80-3150(105kW/80V)

并机

4000A

FTP91200-80-4080(120kW/80V)

FTB91350-80-4050(135kW/80V)

并机

5000A

FTP91500-80-5100(150kW/80V)

FTB91800-80-5400(180kW/80V)

并机


六、小结

从英伟达VPD架构的超低电压大电流测试,到AI服务器直流母排的温升验证,费思(Faith)在可编程电源与电子负载领域持续深耕,助力客户攻克一个又一个测试难题。FTG系列的低压大电流输出能力、FTP9000的高精度供电以及FTB9000的能量回馈与负载功能,构成了覆盖研发、集成、产线的全面测试解决方案。

 

如需了解更多产品详情或获取定制测试方案,欢迎访问费思官网:

https://www.faithtech.cn

或致电:400-616-0086