Jump to content
Калькуляторы

Правильное питание

Вот получается что по-хорошему сервера бы повесить на online UPS

но в этом случае получается что переменный 220 преобразуется в постоянный, потом обратно в переменный (в UPS)

а потом еще раз из переменного в постоянный в БП сервера(ов)

Т.е. туда-сюда-обратно гоняем, КПД теряем.

 

Неужели нет правильного решения ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Воткнуть в сервера БП на 48 вольт?

Дорого и не всегда возможно, но исключаем одно преобразование.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я сейчас экспериментирую с DC-ATX блоками питания. 48V все таки имеет еще одно преобразование, 48->12, 48->5 (а на материнке снова, для питания памяти, проца - понижаем еще). В конечном счете - буду цеплять напрямую на батареи.

Share this post


Link to post
Share on other sites

у нас, для примера, 15 лет еще со времен телефонии 48в постояннка основное бесперебойное и минимум на 8 часов при полной нагрузке

кондиционеры с двумя питаниями - АС на рабочий режим и 48в аварийный с переходом в режим фрикулинга

для серверов с очень критичными задачами не проблема выбрать 48в блоки питания

так же как и для коммутаторов - в старинных 65хх ставили один источник 230 переменный и напрямую в сеть без всяких бесперебойников на случай, если вдруг неприятности с выпрямителем и на 48в постоянки второй

Share this post


Link to post
Share on other sites

400 В DC коммутировать невозможно.

При разрыве контактов под током на переменке дуга гаснет при переходе через 0.

Обычный автомат на 220В с натяжкой годится для отключения даже 50В постоянки.

 

У блоки питания с 48 В потери сильно меньше, чем с 220 переменки.

Вообще в блоках на 220 сейчас 2 каскада делают, первый PFC, для формирования правильного синусоидального потребления тока. На постоянке 48в все это не нужно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

И все-же, получается что в онлайн ИБП, самая его фишка - генератор синуса, по сути - нафиг не нужная фенечка, т.к. этот синус тут же спрямляется.

А DC Блоки питания, которе, как вы заметили - проще чем AC - стоят в 2-3 раза дороже последних... неужели ни кому в голову не пришла идея сделать мощный БП, который выпрямляет из розетки то, что есть и на выход выдает +3.3, +5, +12 и это уже заводится в сервера. Мне кажется и по энегоэффективности и по затратам на производство получилась бы очень интересное решение...

А то все преобразовывают туда-сюда... Крупные ЦОДы несомненно озадачивались той проблемой... Почему нет таких решений ? Что я упустил ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Почему нет таких решений ? Что я упустил ?

Падение напряжения на контактах. Для 3.3В все очень печально будет. Посмотрите внимательно на БП - на большинстве увидите тонкий проводок от одного из контактов 3.3В. Обратная связь, компенсировать падение в проводах.

 

С натяжкой - можно было бы 24В питать все, с DC-DC на 12/5/3.3В.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Технологически можно сделать вынесенный БП. Но куча нюансов мешают его внедрению. Например, потери. В больших ЦОДах тысячи серверов создадут нагрузку несколько тысяч или десятков тысяч ампер. При таких токах потери станут недопустимо велики. Соответственно, бесполезный нагрев воздуха.

А шины будут ой-какими длинными, т.к. питалово как и щзас будет вынесено в отдельные помещения или этаж. Шин нужно много. И расцепителей и других коммутационных устройств нужно очень много. И все на токи в десятки тысяч ампер. А резерв? Это нужно 2-3 станции питания устраивать, соответственно 2-3 комплекта питающих шин вести.

Вы, как я понял, телефонист. Бывали в аакумуляторных на старых координатках или даже педально-шаговых АТС? Будет даже не такое, а в несколько раз сложнее и дороже

Share this post


Link to post
Share on other sites

48V все таки имеет еще одно преобразование, 48->12, 48->5 (а на материнке снова, для питания памяти, проца - понижаем еще). В конечном счете - буду цеплять напрямую на батареи.

Ну нах, на 12в токи сильно большие выходят, даже на один системник в 100 Ватт будет почти 10 Ампер.

Это хорошо если аккумулятор прямо на системнике стоит, а так придётся толстые длинные провода закупать и тянуть, ещё и с контактами что то делать.

 

Тут не упоминали, но можно вообще не парится, и просто давать 180+ постоянки, почти всё оборудование где импульсные БП будет пахать.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Тут не упоминали, но можно вообще не парится, и просто давать 180+ постоянки, почти всё оборудование где импульсные БП будет пахать.

Это правда ?

А почему именно 180+ ? Насколько я понимаю все современные БП работают 100-230AC почему для постоянного тока планка 180 ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Это правда ?

А почему именно 180+ ? Насколько я понимаю все современные БП работают 100-230AC почему для постоянного тока планка 180 ?

для каждого будет своя планка (вероятно намного ниже 180)

а почему можно постоянку, да потому что в БП все равно идет выпрямление....

pc-1.gif

Share this post


Link to post
Share on other sites

Тогда стоит задача купить/сделать ИБП, который выдает постоянный ток, т.е. без инвертора.

Нам нужен:

- Выпрямитель (Желательно с высоким КПД и хорошей надежности)

- Некоторое количество АКБ (наверное лучше столько чтоб последовательно их соединив получить напряжение, достаточное для питания компьютерых БП)

- Схема зарядки всего этого дела. Вот тут вопрос... Правильная зарядка ведь импульсная ? Или как это делать ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

ELTEK. Системы электропитания постоянного тока для ЦОД

 

Не нашел по ссылке стоимости такого решения, но почему-то мне кажется что эта штука не окажется дешевле онлайн UPSа.

Стоимость выпрямителя - 3 копейки. Это просто диодный мост. Фильты никакие не нужны, если мы продолжаем использовать стандартные БП в серверах - там свои фильтры.

Нужна схема зарядки АКБ. Самый простой вариант - просто подключить батареи в цепь постоянного тока. И это будет работать даже. Правда эффективность зарядки батарей и их долговечность в данном случае будет далеко не идеальной.

Кто-то расскажет теорию и практику, как их нужно заряжать правильно, чтоб они при этом оставались "онлайн" ?

Мне видится почему-то схема с двумя батарейными блоками, работающими поочередно. Один на боевом дежурстве, другой заряжается. Потом меняются местами. Тогда зарядник может быть какой-угодно, т.к. зарядка развязана от сети питания. Или там все проще ? Можно заряжать прямо "на сети" ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

И все-же, получается что в онлайн ИБП, самая его фишка - генератор синуса, по сути - нафиг не нужная фенечка, т.к. этот синус тут же спрямляется.

А DC Блоки питания, которе, как вы заметили - проще чем AC - стоят в 2-3 раза дороже последних... неужели ни кому в голову не пришла идея сделать мощный БП, который выпрямляет из розетки то, что есть и на выход выдает +3.3, +5, +12 и это уже заводится в сервера. Мне кажется и по энегоэффективности и по затратам на производство получилась бы очень интересное решение...

А то все преобразовывают туда-сюда... Крупные ЦОДы несомненно озадачивались той проблемой... Почему нет таких решений ? Что я упустил ?

 

Да, упустили один ма-аленький нюанс физики.

Проблема малых напряжений - их очень дорого передавать. При мощности в стойке 6кВт при 12В напряжения ток будет 500А!!! Какой толщины провод нужен, чтоб донести такой ток до потребителя на расстоянии, хотя бы метра 2-3? Там должна быть шина сечением мм 200-300мм2! Формулы в сети есть, можно считать, кому уж очень интересно.

А если тащить мощность в трех вольтах? Сверхпроводимость пока не придумали, увы, для нормальных температурных режимов.

 

Итого, потери множественных преобразований, по факту, дешевле, чем стоимость передачи низких напряжений.

 

В крупных ЦОД-ах стоят серверные шасси, которые раздают лезвиям питание от централизованных БП, итоговое КПД получше будет, а расстояния вполне пригодны для низких напряжений.

Share this post


Link to post
Share on other sites

SergeiK

Да, этот нюанс мне коллеги уже указали. Сейчас обсуждаем вопрос подавать высокое напряжение, но уже выпрямленное. Умные люди подсказали что компьютеру все-равно, он будет есть постоянное так же как и переменное.

Правда одно "но" меня смущает в этом... В диодном мосту блока питания при этом ток будет течь в прямом направлении через два из 4ех диодов. Т.е. тепловыделение на них будет в два раза больше от номинального. Про это почему-то никто не упомянул. Или это неважно ? Ну да это второй вопрос. Диоды можно выпаять наверное.

Сейчас вопрос в зарядке АКБ

Share this post


Link to post
Share on other sites

pvl

Что вам не нравится ?

В Автомобиле АКБ просто стоит впаралель в цепи постоянного тока. От нее и заряжается, в нее и ток отдает.

При этом такая зарядка не самая эффективная. При правильной зарядке контролируется и регулируется ТОК зарядки. Принцип работы такого регулятора и куда в цепь он включается -я могу представить в общих чертах. Кроме того есть т.н. импульсные зарядные устройства.Тут для меня понятного меньше. Ну и, наконец, главный вопрос: При последовательном соединении АКБ заряжать их все последовательно одим током мне кажется - не очень правильно. ПО разным причинам у них может оказаться разная емкость фактическая, разный ток саморазряда, разная остаточная емкость и пр. Этим всем можно пренебречь ?

Если да, то ок. Если нет, и нужно заряжать каждую отдельно - вот тут я не понимаю как это делать (

Share this post


Link to post
Share on other sites

Нужна схема зарядки АКБ. Самый простой вариант - просто подключить батареи в цепь постоянного тока. И это будет работать даже. Правда эффективность зарядки батарей и их долговечность в данном случае будет далеко не идеальной.

Кто-то расскажет теорию и практику, как их нужно заряжать правильно, чтоб они при этом оставались "онлайн" ?

Мне видится почему-то схема с двумя батарейными блоками, работающими поочередно. Один на боевом дежурстве, другой заряжается. Потом меняются местами. Тогда зарядник может быть какой-угодно, т.к. зарядка развязана от сети питания. Или там все проще ? Можно заряжать прямо "на сети" ?

 

В свое время для приводов software, которые ложились на пузо от любого чиха в сети (посадка >0,8Uном, длительностью >20мсек), в шины постоянного тока подключили стойки аккумуляторов через диоды, причем напряжение на стойке было на 15-20 вольт ниже чем на шине постоянного тока, поэтому диоды были заперты обратным напряжением. К аккумуляторам были подключены блоки контроля заряда, которые "поддерживали в них жизнь". То есть, аккумуляторы подключались только тогда, когда проседало напряжение в сети.... А так пришлось бы покупать UPS online мощностью 350кВА.

Share this post


Link to post
Share on other sites

SergeiK

Да, этот нюанс мне коллеги уже указали. Сейчас обсуждаем вопрос подавать высокое напряжение, но уже выпрямленное. Умные люди подсказали что компьютеру все-равно, он будет есть постоянное так же как и переменное.

Правда одно "но" меня смущает в этом... В диодном мосту блока питания при этом ток будет течь в прямом направлении через два из 4ех диодов. Т.е. тепловыделение на них будет в два раза больше от номинального. Про это почему-то никто не упомянул. Или это неважно ? Ну да это второй вопрос. Диоды можно выпаять наверное.

Сейчас вопрос в зарядке АКБ

Какая ваша задача? Сделать бюджетный ЦОД, сделать производительный ЦОД? Какие задачи планируете решать? Какого масштаба?

 

Мне кажется, что экономить копеечку на преобразованиях имеет смысл, только если все прочие схемы оптимизации уже отработаны.

 

Например, год назад я, для одного проекта, считал занятные сервера на атомах, которые дают сильно лучшую эффективность по энергетике для большинства рядовых задач.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну и, наконец, главный вопрос: При последовательном соединении АКБ заряжать их все последовательно одим током мне кажется - не очень правильно. ПО разным причинам у них может оказаться разная емкость фактическая, разный ток саморазряда, разная остаточная емкость и пр. Этим всем можно пренебречь ?

Есть UPS на котором 3 линейки АКБ в параллель в каждой линейке по 48шт. 12В 100А/ч, все это работает с 2007, полет нормальный...

Share this post


Link to post
Share on other sites

vmoroz

А вот это интересное решение ! В смысле сделать напряжение на блоке АКБ ниже напряжения на сети.

Но вопрос зарядки по-прежнему актуален. Что за "блоки контроля заряда" использовались ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Но вопрос зарядки по-прежнему актуален. Что за "блоки контроля заряда" использовались ?

марку не вспомню, но блоки были от систем РЗиА подстанций, там 220В DC используется в оперативных цепях..

Share this post


Link to post
Share on other sites

Какая ваша задача? Сделать бюджетный ЦОД, сделать производительный ЦОД? Какие задачи планируете решать? Какого масштаба?

 

Мне кажется, что экономить копеечку на преобразованиях имеет смысл, только если все прочие схемы оптимизации уже отработаны.

 

Например, год назад я, для одного проекта, считал занятные сервера на атомах, которые дают сильно лучшую эффективность по энергетике для большинства рядовых задач.

Масштаб - 15-45 квт.

Сейчас занимаюсь энергетикой проекта, пришла мысль написанная в стартовом посте. Не хочется потратить деньги на инвертор и тратить потом деньги на потери в нем, когда можно выкинуть его нафиг, одновременно увеличить КПД. Параллельно решится вопрос с объединением фаз.

PS. Это не атомы дают эффективность а правильный выбор конфигурации сервера. Атомы хороши не потому, что атомы а потому что в большинстве задач производительность сервера упирается в производительность дисковой подсистемы и проца хватит слабенького, а туда суют XEON, да и вообще многие-многие сервера работают на 2-5% своих возможностей. Тоже самое что на Камазе в магазин за пивом ездить... Возможно виртуализация в вашем случае дала бы еще больший эффект.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Какая ваша задача? Сделать бюджетный ЦОД, сделать производительный ЦОД? Какие задачи планируете решать? Какого масштаба?

 

Мне кажется, что экономить копеечку на преобразованиях имеет смысл, только если все прочие схемы оптимизации уже отработаны.

 

Например, год назад я, для одного проекта, считал занятные сервера на атомах, которые дают сильно лучшую эффективность по энергетике для большинства рядовых задач.

Масштаб - 15-45 квт.

Сейчас занимаюсь энергетикой проекта, пришла мысль написанная в стартовом посте. Не хочется потратить деньги на инвертор и тратить потом деньги на потери в нем, когда можно выкинуть его нафиг, одновременно увеличить КПД. Параллельно решится вопрос с объединением фаз.

PS. Это не атомы дают эффективность а правильный выбор конфигурации сервера. Атомы хороши не потому, что атомы а потому что в большинстве задач производительность сервера упирается в производительность дисковой подсистемы и проца хватит слабенького, а туда суют XEON, да и вообще многие-многие сервера работают на 2-5% своих возможностей. Тоже самое что на Камазе в магазин за пивом ездить... Возможно виртуализация в вашем случае дала бы еще больший эффект.

 

:).

Это конечно, офтоппик к теме, но мы подходили в вопросу достаточно серьезно и системно.

Виртуализация - прекрасное решение. Но имеет свои недостатки. Например, если у вас 100 серверов выполняют одинаковую задачу и их загрузка высокая и управляется балансировщиком нагрузки, виртуализация не дает серьезных бонусов, а вот минусов набегает прилично.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.