AI 服务器电源全链路测试解决方案
AI 服务器电源全链路测试解决方案
从芯片级到兆瓦级，覆盖 GPU/CPU 板级供电、PSU 电源模块、HVDC 高压直流系统、直流母排、SSCB 固态断路器与 BBU 备电单元。
方案概述
AI 服务器正朝着更高功率、更高动态、更高密度演进。费思（Faith）提供高功率密度测试产品组合，涵盖高速大功率直流电子负载、超低压大电流电子负载、双向直流电源与电池模拟器，满足器件级、板级到整机柜级测试需求。以下为六大应用板块的详细方案与推荐产品。
一、GPU / CPU 板级供电测试
VPD 垂直供电 · 0.2V@5000A
GPU/CPU 核心电压已下探至 0.5V 及更低，英伟达 Rubin 架构率先采用 VPD（垂直供电），英特尔、谷歌、华为相继跟进。峰值电流达 2000A–5000A 量级，传统负载在 0.3V 以下难以稳定带载。
- 0.2V@5000A 超低压带载，最小内阻 <0.2mΩ
- 3U@1000A，可扩展至 12U@5000A，灵活匹配单板/整卡
- 电流斜率 >20–100A/μs，瞬态频率 20kHz
- 电流测量精度 0.05%+0.05%，支持正弦波与复杂波形带载
- 20V 板级 PMIC/VRM 验证，nA 级静态电流测量
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二、PSU 电源模块测试与产测
±400V / 800V · 5.5–33kW
AI 服务器 PSU 兼容 ±400V、800V 等多种高压架构，功率覆盖约 5.5kW–33kW。费思全系列电子负载可直接替换现有台架负载，无需改造工装与上位机软件。
| 档位 | 典型场景 | 方案特点 |
|---|---|---|
| 20V 板级 | PMIC/VRM 验证、12V/20V 供电 | 超低压精准带载，nA 级静态电流测量 |
| 40V 宽压 | 24V/48V 中间母线 | 宽动态响应，ms 级瞬态变化 |
| 80V 回馈 | 48V/54V 低压 PSU | 高功率密度，能量回馈电网 |
| 150V 中压 | 中压 PSU 模块验证 | 电压精度 ±0.05%，纹波低 |
| 1200V 高压 | HVDC 800V/1.5kV 架构 | 覆盖 MW 级大功率，完善绝缘与保护 |
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三、MW 级系统验证（Power Shelf / Rack / Sidecar）
Power Shelf / Rack / Sidecar · 兆瓦级并机
在 OCP ORV3 规范下，Power Shelf 在 1U 高度内提供 33kW 甚至 72kW 电力输出；Power Rack 将多个 Shelf 集成为机柜级数百千瓦供电；Sidecar 则以外置机柜形式就近扩容。系统级验证需要兆瓦级并机能力、快速瞬态与回馈节能。
| 设备 | 电压范围 | 单机/并机功率 | 回馈 | 适用环节 |
|---|---|---|---|---|
| FT68200A/E/H 电子负载 | 150/600/1200/1600V | 4–72kW / 并机扩展 | — | Shelf 单体带载、老化 |
| FTR9000 回馈负载 | 0–2250V | 0–180kW / 并机扩展 | 回馈电网 | Rack 级长时老化 |
| FTB7000 双向电源 | 0–2250V | ±300kW / 并机 3MW | 约 95% | 整机柜源载模拟、Sidecar |
- 冗余切换、热插拔动态过程复现
- 动态响应 ≤2ms，高功率因数 0.99
- 并机不均流与母线电压波动评估
- 实验室建置：并机评估、气冷/水冷规划与热流分析
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四、Busbar 直流母排测试
数千安培 · 双方案
机柜内直流母排承载数千安培电流，需在大电流工况下验证压降、温升、载流能力与动态响应。费思提供两类方案：宽范围大功率电源与组合式大电流电源，按母排电压/电流规格选配。
| 方案 | 设备 | 电压 / 电流 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 电压平台方案 | FTP9000 宽范围电源 | 0–2250V / 0–6120A | 覆盖 800V 高压母排 |
| 大电流方案 | FTG 组合式电源 | 0–1500V / 0–20000A | 3U 模块 1200A，自由并机 |
| 双向方案 | FTB7000 | 0–2250V / ±300kW | 可回馈，模拟充放双向能量流 |
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五、SSCB 固态断路器测试
μs 级大电流分断
SSCB（固态断路器）承担 HVDC 母线的 μs 级保护分断，需在大电流、高压工况下验证分断时间、限流能力与保护动作的可靠性。
- 高速大电流分断过程模拟与捕获
- 电压等级覆盖至 1200V/1600V
- 故障电流注入，验证保护动作时间与限流特性
- 长时老化与循环分断耐久测试（回馈节能）
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六、BBU 备电单元测试
ORV3 · 放电与电池仿真
数据中心 BBU 需符合 ORV3 规范，验证断电切换、放电曲线、电池管理与长期备电可靠性；用电池模拟器替代真实电芯，可全天候重复故障注入测试。
- ORV3 放电曲线合规性验证
- μA 级静态电流与漏电流测量
- 36CH 电芯电压模拟 + 36CH NTC 温度仿真，替代真实电芯
- 过压/过温/过流故障注入，验证 BMS 保护动作
- 长时耐久老化（回馈式负载降低能耗）
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覆盖板级到机柜级的全链路测试设备组合
