AIDC电源测试方案（上）——ORV3电源测试解决方案

AIDC电源测试方案（上）——ORV3电源测试解决方案

一、行业背景

　　在云计算与东数西算战略推动下，国内服务器电源市场持续扩容，AIDC单机柜功率密度从传统数据中心的10~20kW跃升至100kW乃至MW级。传统工频变压器与低压交流配电体系逐步淘汰，供电架构加速向"高压化、去中间层、电力电子化"重构。在此大势下，2024年服务器电源市场规模达107.26亿元，其中AI服务器电源43.29亿元，2026年将增长至74亿元，5年CAGR达24.8%。

二、测试需求

　　AIDC电源现阶段成熟的ORV3（Open Rack V3）方案，其架构包含Power Shelf、PSU、BBU。将机柜母排电压从12V DC提升至48V DC，同等功率下电流降至1/4，大幅降低Busbar的I²R损耗。标准统一、生态成熟，是算力厂商的主力方案。但ORV3仅解决机柜内48V供电，前端仍依赖工频变压器降压与UPS蓄电，全链路效率上限受限。随着AIDC服务器算力密度持续攀升，电源功率与负载动态特性同步增长，对ORV3架构下服务器电源的测试验证提出了更高要求，以下三大难点尤为突出。

（一）测试难点

（二）相关标准

三、ORV3测试解决方案

　　艾诺仪器专注测试电源领域三十多年，针对AIDC电源的高功率、快响应、全链路等测试要求，推出全系列ORV3电源测试方案。

　　ORV3架构一般功率小于200kW。PSU模块目前主流规格是3kW、5.5kW。Power Shelf通常由6个PSU模块组成，采用N+N或N+1冗余设计，典型配置是18kW、33kW。

　　为测试ORV3电源各级模块的性能和稳态指标，艾诺仪器推出对应各级电源测试解决方案，包括可回馈交流源载一体机ANRGL系列、交流模块化源载一体机ANMGL系列、高速可回馈电子负载ANMEL系列以及大功率直流电子负载AN236系列等产品。ANRGL和ANMGL源载一体机，输出功率覆盖6kVA~1MVA+，轻松覆盖PSU、Power Shelf、Power Rack的全功率测试场景。ANMEL和AN236两种电子负载，均具有高速动态响应能力，可以满足PSU、Power Shelf、Power Rack的性能测试要求。

产品特点

（一）高速可回馈电子负载ANMEL系列

①　额定电压：80V/1200V

②　单机功率：80V: 120kW / 1200V: 200kW/ 1200V：600kW

③　拉载速度：单机：>20A/μs@80V/20kW@10kHz;单机：>10A/μs@800V/200kW@10kHz

④　回馈效率：半载90%，满载93%

⑤　可编程电流斜率，电流上升速率高

⑥　电流精度≤0.1%F.S.，电压精度≤0.1%F.S， 功率精度≤0.2%F.S.

⑦　过载能力：1.2倍功率30min、1.8倍功率30s、2倍过载1s

（二）大功率直流电子负载AN236系列

①　高功率密度，6kW高度4U，24kW高度13U；体积小，重量轻，操作便捷；

②　优良的动态特性，最高96A/μs的电流速升能力；

③　精密测量技术，支持电压0.015%+0.015%F.S.、电流0.04%+0.04%F.S.以及功率0.1%+0.1%F.S.的准确度（此指标在高温下保持不变）；

④　内置动态负载拉载模式，动态频率最高25kHz，并具备Vpk+/-测试功能；

⑤　宽量程，同等容量下，提供了接近传统大功率负载2倍的电流量程；

（三）可回馈交流源载一体机ANRGL系列

①　具有交流(AC)，直流(DC)，交流+直流(AC+DC)等输出模式;

②　具备100%额定功率回馈电网功能，电源能够四象限运行;

③　能够实现三相并单相，并联后单相输出能够达到整机最大容量;

④　谐波2-50次合成功能，间谐波合成带宽3000Hz;

⑤　具有序列、脉冲、步进等三种编程功能，模拟实际电网中的干扰，最小编程步长可达1ms。

（四）交流模块化源载一体机ANMGL系列

①　具备100%额定功率回馈电网功能，电源能够四象限运行;

②　谐波2-50次合成功能，间谐波合成带宽3000Hz;

③　具有序列、脉冲、步进等三种编程功能，模拟实际电网中的干扰;

④　具有恒流/恒阻/恒有功功率/恒视在功率/RLC模拟电路负载/PQ模式等功能;

⑤　RLC模式支持多种线性网络模型与非线性网络模型，PQ模式可进行孤岛保护特性测试;

四、结语

　　AI算力需求推动AIDC供电架构向ORV3演进，母排电压从12V升至48V，单机架功率迈向200kW级，电源测试面临功率密度、动态响应和全链路联调三重考验。艾诺仪器以ANRGL/ANMGL源载一体机覆盖6kVA~1MVA+全功率段，配合ANMEL/AN236电子负载的高速动态响应能力，满足从PSU到Power Shelf到Rack各级验证需求。HVDC与SST架构测试方案将在下篇展开，敬请关注。