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?合金電阻在液冷AI電源均流控制中的精度與溫漂控制
文章出處：平尚科技
責任編輯：平尚科技
發表時間：2025-12-09
在液冷AI服務器的電源系統中，為多相并聯的GPU或CPU內核實現精準的電流均分，是確保算力穩定釋放與能效最優化的核心。這其中，對每一相電流進行毫歐級精密采樣的合金電阻，其自身的測量精度與溫度漂移控制能力，直接決定了整個均流控制環路的性能上限。東莞市平尚電子科技有限公司，基于在工業級電子元器件領域的技術深耕，為液冷AI電源提供的高性能合金電阻采樣方案，正是攻克這一精度挑戰的關鍵。
精度基石：從材料到工藝的精密控制與常規厚膜貼片電阻不同，合金電阻的卓越性能始于其基礎材料。平尚科技采用的錳銅合金材料體系，通過精密的薄膜工藝制造，能夠實現±0.5%的初始阻值精度。這一精度是保障電流采樣準確無誤的起點。然而，對于需要應對劇烈負載變化的AI電源而言，靜態精度僅是基礎，動態環境下的穩定性更為關鍵。均流控制電路往往部署在功率器件附近，在液冷散熱環境下，盡管芯片結溫被有效控制，但PCB板面仍會形成可觀的熱區與溫度梯度。這就要求采樣電阻必須具備極低的溫度系數。平尚科技的合金電阻，其溫度系數能夠穩定控制在±50ppm/℃的范圍內。這意味著，在液冷系統常見的局部板溫波動（例如±20℃）下，電阻值的變化可被限制在±0.1%以內。對比普通電阻可能達到的±200ppm/℃或更高的溫漂，這種穩定性上的差異是數量級的。實測表明，在GPU服務器相電流10A至100A的動態范圍內，采用合金電阻的采樣系統可將整體誤差穩定控制在±1%以內，而使用普通電阻的方案誤差可能超過±3%。這微小的百分比差異，在多相大電流并聯時，直接轉化為可觀的電流不均衡度和潛在的局部過熱風險。
溫漂控制：長期可靠性的核心保障
溫漂不僅指環境溫度變化帶來的影響，電阻自身在通流發熱下的特性變化同樣重要。平尚科技的合金電阻通過優化電極結構、采用特殊散熱設計，在2512標準封裝下即可實現3W的功率耐受能力，并能將電阻溫度系數（TCR）的線性度偏差控制在很低的水平。這種設計有效抑制了因自熱效應導致的非線性誤差，確保電阻在承受額定功率時，其采樣值依然真實可靠。長期的溫漂控制則關乎系統的耐久性。在模擬嚴苛環境的老化測試中，平尚科技的合金電阻在85℃/85%相對濕度的條件下，經過1000小時測試后，阻值變化率不超過±0.8%。這一參數證明，即使在高溫高濕的液冷機柜內部環境中長期工作，其性能衰減也極其緩慢，能夠滿足AI服務器對電源系統長達數年穩定運行的要求。這種長期穩定性，使得基于合金電阻采樣的均流控制策略在全生命周期內都能保持一致的有效性。系統級優化：從單點精度到整體性能將一顆高性能的合金電阻轉化為一個高精度的電流檢測節點，還需要系統級的應用智慧。平尚科技建議采用開爾文連接（或稱四線制檢測）方式。這種方法將流經電阻的大電流路徑與用于檢測電壓的敏感信號路徑分離開來，徹底消除了連接端子和PCB走線電阻引入的測量誤差。通過合理的布局與接地設計，可以將整個采樣回路的系統誤差降低至0.2%以下。此外，合金電阻本身具有極低的寄生電感特性，其信號建立時間可達微秒級別。這一快速響應特性對于采用動態電壓與頻率調整（DVFS）技術的現代AI電源至關重要。它允許電源管理芯片近乎實時地感知電流變化，并迅速調整各相PWM驅動，從而將均流調節過程中的電壓過沖與振蕩抑制在最小范圍（例如3%以內），保障了GPU核心供電的瞬時質量。
在液冷AI服務器向著更高功率密度演進的道路上，電源的均流控制已從一項保障功能，演進為提升能效與可靠性的關鍵使能技術。平尚科技提供的工業級合金電阻解決方案，以其±0.5%的精度、±50ppm/℃的低溫漂和優異的長期穩定性，為這一技術提供了堅實的物理基礎。它證明，通過深入的材料理解、精密的工藝控制和系統級的應用設計，國產核心元器件完全能夠滿足高端算力設施對電源精準管理的嚴苛要求，為AI算力的澎湃與穩定保駕護航。
