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合金电阻在液冷AI电源均流控制中的精度与温漂控制
文章出处：平尚科技
责任编辑：平尚科技
发表时间：2025-12-09
在液冷AI服务器的电源系统中，为多相并联的GPU或CPU内核实现精准的电流均分，是确保算力稳定释放与能效最优化的核心。这其中，对每一相电流进行毫欧级精密采样的合金电阻，其自身的测量精度与温度漂移控制能力，直接决定了整个均流控制环路的性能上限。东莞市平尚电子科技有限公司，基于在工业级电子元器件领域的技术深耕，为液冷AI电源提供的高性能合金电阻采样方案，正是攻克这一精度挑战的关键。
精度基石：从材料到工艺的精密控制与常规厚膜贴片电阻不同，合金电阻的卓越性能始于其基础材料。平尚科技采用的锰铜合金材料体系，通过精密的薄膜工艺制造，能够实现±0.5%的初始阻值精度。这一精度是保障电流采样准确无误的起点。然而，对于需要应对剧烈负载变化的AI电源而言，静态精度仅是基础，动态环境下的稳定性更为关键。均流控制电路往往部署在功率器件附近，在液冷散热环境下，尽管芯片结温被有效控制，但PCB板面仍会形成可观的热区与温度梯度。这就要求采样电阻必须具备极低的温度系数。平尚科技的合金电阻，其温度系数能够稳定控制在±50ppm/℃的范围内。这意味着，在液冷系统常见的局部板温波动（例如±20℃）下，电阻值的变化可被限制在±0.1%以内。对比普通电阻可能达到的±200ppm/℃或更高的温漂，这种稳定性上的差异是数量级的。实测表明，在GPU服务器相电流10A至100A的动态范围内，采用合金电阻的采样系统可将整体误差稳定控制在±1%以内，而使用普通电阻的方案误差可能超过±3%。这微小的百分比差异，在多相大电流并联时，直接转化为可观的电流不均衡度和潜在的局部过热风险。
温漂控制：长期可靠性的核心保障
温漂不仅指环境温度变化带来的影响，电阻自身在通流发热下的特性变化同样重要。平尚科技的合金电阻通过优化电极结构、采用特殊散热设计，在2512标准封装下即可实现3W的功率耐受能力，并能将电阻温度系数（TCR）的线性度偏差控制在很低的水平。这种设计有效抑制了因自热效应导致的非线性误差，确保电阻在承受额定功率时，其采样值依然真实可靠。长期的温漂控制则关乎系统的耐久性。在模拟严苛环境的老化测试中，平尚科技的合金电阻在85℃/85%相对湿度的条件下，经过1000小时测试后，阻值变化率不超过±0.8%。这一参数证明，即使在高温高湿的液冷机柜内部环境中长期工作，其性能衰减也极其缓慢，能够满足AI服务器对电源系统长达数年稳定运行的要求。这种长期稳定性，使得基于合金电阻采样的均流控制策略在全生命周期内都能保持一致的有效性。系统级优化：从单点精度到整体性能将一颗高性能的合金电阻转化为一个高精度的电流检测节点，还需要系统级的应用智慧。平尚科技建议采用开尔文连接（或称四线制检测）方式。这种方法将流经电阻的大电流路径与用于检测电压的敏感信号路径分离开来，彻底消除了连接端子和PCB走线电阻引入的测量误差。通过合理的布局与接地设计，可以将整个采样回路的系统误差降低至0.2%以下。此外，合金电阻本身具有极低的寄生电感特性，其信号建立时间可达微秒级别。这一快速响应特性对于采用动态电压与频率调整（DVFS）技术的现代AI电源至关重要。它允许电源管理芯片近乎实时地感知电流变化，并迅速调整各相PWM驱动，从而将均流调节过程中的电压过冲与振荡抑制在最小范围（例如3%以内），保障了GPU核心供电的瞬时质量。
在液冷AI服务器向着更高功率密度演进的道路上，电源的均流控制已从一项保障功能，演进为提升能效与可靠性的关键使能技术。平尚科技提供的工业级合金电阻解决方案，以其±0.5%的精度、±50ppm/℃的低温漂和优异的长期稳定性，为这一技术提供了坚实的物理基础。它证明，通过深入的材料理解、精密的工艺控制和系统级的应用设计，国产核心元器件完全能够满足高端算力设施对电源精准管理的严苛要求，为AI算力的澎湃与稳定保驾护航。
