Single-Coil-Lüftertreiber für KI-Kühlungsanwendungen

Die steigende Leistungsdichte in der KI-Datenverarbeitung, der Industrieelektronik und der Rechenzentrumsinfrastruktur erhöht den Bedarf an einer effizienten Wärmeverwaltung. Melexis hat den MLX90412-D vorgestellt, einen Single-Coil-Lüftertreiber, der die Integration von Lüftern vereinfacht und gleichzeitig Kühlsysteme mit höherer Leistung für industrielle und gewerbliche Anwendungen unterstützt.

Wärmeverwaltung für elektronische Hochleistungssysteme
Elektronische Systeme in KI-Workstations, industriellen Stromversorgungen, USV-Anlagen und Rechenzentrumsinfrastrukturen erzeugen aufgrund immer kompakterer Bauformen zunehmend höhere Wärmelasten. Diese Betriebsbedingungen erfordern Kühllösungen, die Systemzuverlässigkeit, akustische Eigenschaften und eine lange Lebensdauer gewährleisten und gleichzeitig die Komplexität des Systemdesigns reduzieren.

Der MLX90412-D erweitert die MLX90412-Produktfamilie mit einem maximalen Treiberstrom von 2,2 A und unterstützt Kühllüfter mit einer Leistung von etwa 18 W in 12-V-Systemen sowie bis zu 36 W in 24-V-Systemen. Das Bauteil ist für industrielle Stromversorgungen, Stromversorgungssysteme in Rechenzentren, industrielle Antriebe, Haushaltsgeräte sowie die GPU-Kühlung in KI-Workstations ausgelegt, bei denen ein einzelner Hochleistungs-Radiallüfter mehrere kleinere Lüfter ersetzen kann.

Codefreie Konfiguration vereinfacht die Lüftersteuerung
Der Lüftertreiber macht die Entwicklung von Firmware überflüssig, indem er Motorsteuerungsfunktionen in einem einzigen Bauteil integriert. Anstelle einer diskreten Mikrocontroller-basierten Implementierung können Entwickler Betriebsparameter wie Drehzahlkennlinien, Optionen für das Frequenzgenerator-(FG)-Signal und Motorsteuerungseigenschaften ohne Softwareprogrammierung konfigurieren.

Dieser Ansatz reduziert die Anzahl externer Komponenten sowie den Entwicklungsaufwand und erleichtert gleichzeitig den Austausch bestehender Lüftersteuerungslösungen. In Anwendungen, bei denen ein Single-Coil-Motor einen ausreichenden Luftstrom bereitstellt, bietet das Bauteil zudem eine weniger komplexe Alternative zu dreiphasigen Motorsteuerungsarchitekturen.

Integrierte Schutz- und Motorsteuerungsfunktionen
Der MLX90412-D verfügt über mehrere Schutzmechanismen zur Verbesserung der Betriebssicherheit. Dazu gehören ein programmierbarer Blockierschutz (Locked Rotor Protection, LRP), ein programmierbarer Überspannungsschutz (OVP), ein Überstromschutz (OCP) sowie eine Temperaturabschaltung (TSD).

Ein aktualisierter Proportional-Integral-(PI)-Regelalgorithmus verbessert die Stabilität bei niedrigen Drehzahlen und sorgt gleichzeitig für sanftere Start- und Stoppvorgänge. Mehrere konfigurierbare Start- und Stopp-Profile ermöglichen es Entwicklern, die Lüfterleistung an unterschiedliche Kühlanforderungen anzupassen und gleichzeitig Geräuschentwicklung sowie mechanische Belastungen zu reduzieren, die sich auf die Lebensdauer auswirken können.

Gehäuse und Verfügbarkeit
Der MLX90412-D wird im DFN10-Gehäuse mit einer Größe von 3 × 3 mm² geliefert. Nach Angaben von Melexis sind Entwicklungsmuster für Evaluierungszwecke verfügbar.

Xuanhong Ou, Marketing Manager bei Melexis, erklärte, dass der neue Treiber Entwicklern die Entwicklung leistungsstärkerer Single-Coil-Kühllüfter mit konfigurierbarer Drehzahlregelung und codefreier Integration ermöglicht und gleichzeitig den Entwicklungsaufwand für industrielle Stromversorgungssysteme sowie Kühlanwendungen in KI-Workstations reduziert.

Zusätzlicher Kontext: Dieser Abschnitt beschreibt technische Spezifikationen und einen Wettbewerbsvergleich, die in der ursprünglichen Produktankündigung nicht enthalten sind.
Der MLX90412-D erfüllt die steigende Nachfrage nach kompakten Lüftermotor-Treibern für leistungsstärkere bürstenlose DC-Kühllüfter, die in KI-Rechenplattformen, industriellen Automatisierungssystemen und Energieumwandlungsanlagen eingesetzt werden. Mit einer maximalen Treiberleistung von 2,2 A unterstützt das Bauteil Kühlanwendungen mit einer Leistungsaufnahme von etwa 18 W bei 12 V beziehungsweise 36 W bei 24 V und integriert gleichzeitig Motorsteuerung, Diagnose- und Schutzfunktionen in einem einzigen Bauteil. Konfigurierbare Drehzahlkennlinien, programmierbare FG-Ausgänge, Blockierschutz, Temperaturabschaltung, Überstromschutz und Überspannungsschutz reduzieren den Bedarf an externen Komponenten und dedizierter Firmware.

Vergleichbare Treiberlösungen für bürstenlose DC-Motoren werden unter anderem von Toshiba, Allegro MicroSystems und ROHM angeboten. Viele konkurrierende Lösungen sind jedoch auf dreiphasige bürstenlose DC-Motoren ausgelegt oder benötigen einen externen Mikrocontroller zur Implementierung von Lüftersteuerungsalgorithmen und Diagnosefunktionen. Durch die Kombination aus codefreier Konfiguration und integrierter Motorsteuerung für Single-Coil-Lüfter positioniert sich der MLX90412-D für Anwendungen, bei denen der erforderliche Luftstrom ohne die zusätzliche Komplexität dreiphasiger Motorarchitekturen erreicht werden kann. Zu den objektiven Unterscheidungsmerkmalen zählen die integrierte firmwarefreie Konfiguration, die Treiberleistung von 2,2 A sowie die Unterstützung leistungsstärkerer Single-Coil-Kühllüfter für industrielle und KI-basierte Wärmeverwaltungssysteme.

Bearbeitet von Sucithra Mani, Redakteurin bei Induportals – mit Unterstützung von KI angepasst.

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