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产品概览
金凯博 AI 服务器电源（PSU）自动化测试系统，是面向 AI 算力中心电源模块的「源—载—测—控」一体化测试平台。系统由可编程交流电源、双向直流电源、超低压大电流电子负载、高精度功率分析仪、μs 级时序分析模块与 KCATE 自动化测试软件组成，一套硬件覆盖从 3kW ORV3 标准模块到 18.5kW 800V 架构电源的全系列测试需求。
AC/DC 双输入兼容同一套系统支持传统市电 AC 输入与高压直流 DC400V 输入测试，输入源自动切换，省去重复建线。 | 源载测控一体化供电、加载、测量、控制高度集成，回馈式电子负载高比例能量回馈，显著降低测试能耗。 | 全自动化测试KCATE 平台编排 45+ 测试项，一键启动、自动判定 PASS/FAIL、自动生成报告，数据全链路可追溯。 |
适用场景：AI 服务器电源研发验证 · 产线自动化测试 · 品质抽检 · 可靠性老化测试 · 能效认证测试
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行业背景与测试挑战
AI 算力中心电源四大发展趋势
功率密度持续提升单台 PSU 功率从 800W 一路演进到 1600W、3000W、5000W，直至 18500W，更高功率密度对散热与可靠性提出严苛要求。 | 高压直流供电普及传统 12V 输出向 48V/54V 高压直流演进，HVDC 架构降低传输损耗、提升系统能效。 |
AC/DC 双输入兼容新一代 PSU 同时支持传统市电 AC 输入与高压直流 DC400V 输入，灵活适配不同数据中心供电架构。 | 数字化与智能化PMBus 数字通信、远程监控、固件升级、智能能效管理成为标配。 |
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被测电源产品列表
| 产品型号 | 额定功率 | 输入电压 | 输出电压 | 输出电流 | 峰值效率 | 通信接口 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ORV3 3kW PSU | 3 kW | 180–305 VAC 50/60Hz | 48/50 VDC | 60 A | >97.5% | I²C & RS485 (PMBus) | 21" 18kW Power Shelf（6×3kW） |
| ORV3 5.5kW PSU | 5.5 kW | 180–305 VAC 50/60Hz | 48/50 VDC | 110 A | >97.5% | I²C & RS485 (PMBus) | 19"/21" 33kW Shelf · MGX Rack GB200/300 |
| 12kW PSU | 12 kW | 三相 480 VAC（200–277V L-N） | 50/48 VDC | ~240 A | ~97.8% | PMBus / I²C | 21" 72kW Power Shelf（6×12kW, 1OU） |
| 18kW HVDC PSU | 18 kW | ±400 VDC（800V 压差） | 50/48 VDC | ~360 A | 高达 98.5% | PMBus | ±400V 数据中心 6 组组成系统 |
| 18.5kW AC/DC PSU 800V 架构 | 18.5 kW | 三相 380–480 VAC | 800 VDC（母线输出） | — | 高达 98% | PMBus | 800V DC 架构电源架 · NVIDIA GTC 2026 发布 |
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系统总体架构（AC/DC 双输入兼容）
系统链路：AC/DC Input → 被测电源（DUT）→ Vdc Output → 回馈式电子负载，配套高精度功率分析仪、μs 级时序分析模块、多接口通讯模块统一控制。
系统核心特点
双输入兼容架构可编程交流电源 + 直流电源覆盖传统市电输入与高压直流输入全场景，输入源自动切换。 | 源载测控一体化集成供电、加载、测量、控制，一套平台覆盖服务器传统 ACDC 与新一代 HVDC 电源模块产品。 |
回馈式节能回馈式电子负载高比例能量回馈，大幅降低测试能耗与用电成本。 | 电网扰动模拟交流电源支持电压跌落/中断/浪涌电流模拟，验证电源在异常电网下的表现。 |
真实瞬态还原超低压大电流电子负载真实还原 AI 服务器 GPU 瞬态功耗，捕捉电压过冲与恢复时间。 | 自研时序与多通讯自主研发 μs 级时序分析模块，多接口通讯模块统一控制全设备，多重安全联锁保障安全。 |
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核心测试项详解
从输入到输出、从静态到动态、从功能到保护，逐项可测、可判定、可追溯。
6.1 AC 输入测试项
| 测试项目 | 测试条件/范围 | 测试方法 | 判定标准 |
|---|---|---|---|
| 输入电压范围 | 单相 180–305 VAC / 三相 246–480 VAC，满载/半载/轻载 | 交流电源步进调节电压，每点稳定后记录输出，验证全范围正常 | 输出在规格内无异常保护 |
| 输入频率范围 | 47–63Hz，标称电压/满载 | 调节频率 47/50/60/63Hz，验证稳定性与效率变化 | 效率偏差 ≤1%，输出稳定 |
| 功率因数 PF | 20%–100% 负载，标称电压/频率 | 电子负载步进调载，功率分析仪测有功/无功/视在功率，计算 PF | PF ≥0.95（全负载范围） |
| 输入谐波电流 | 2–40 次谐波，满载/标称输入 | 谐波分析测量各次谐波幅值，与 IEC 61000-3-2 限值对比 | 符合 IEC 61000-3-2 Class A |
| 浪涌电流 | 最高输入电压冷启动/峰值相位 | 设置峰值相位开机，示波器+电流探头捕捉开机瞬态峰值，重复 10 次取最大 | ≤规格限值，无熔断器损坏 |
| 电压跌落/中断 | 跌落 0%–70%，持续 0.5–10 周期 | List 模式模拟跌落/中断，示波器同步监测输出保持/掉电/恢复 | 符合 ITIC/CBEMA 曲线要求 |
6.2 DC 输入测试项（HVDC 高压直流输入）
DC 输入电压范围：双向直流电源步进调节，验证 ±400V HVDC 输入（180–400V）与 800V 母线输出全范围正常，输出精度达标。
DC 输入纹波抑制：直流源叠加纹波（100mV/100kHz），测量输出纹波变化，验证 PSRR 电源抑制比。
DC 开关机时序：时序模块监测输入上电→输出建立→PG 信号各节点，验证时序符合规格。
DC 输入反接保护：反向接入直流输入，验证 PSU 不损坏、保护功能正常。
DC 输入欠压/过压保护：调节至保护阈值，验证 UVLO 与 OVI 动作。
6.3 输出特性与动态响应测试（核心项）
输出特性输出电压精度（偏差 ≤±1%）、负载调整率（≤±0.5%）、线性调整率（≤±0.2%）、转换效率（20%–100% 负载 ≥96%）、输出纹波噪声（≤100mV 典型）。 | 动态响应测试电子负载动态模式，电流跳变（如 50%↔100% 负载），上升/下降斜率 20A/μs，示波器捕捉瞬态波形：过冲/下冲幅度、恢复时间、稳定后偏差。 |
6.4 时序测试（金凯博自研 μs 级时序分析模块）
开机时序：输入上电→输出上升→达到标称值→PG/PWOK 有效各间隔，验证符合 ATX/服务器电源时序规范。
关机时序：输入断电→PG 失效→输出下降→关断各间隔，验证保持时间（Hold-up Time）≥规格。
使能信号响应：PS_ON/使能拉低/拉高后输出启动/关断响应时间，验证控制逻辑。
时序偏差：多路输出（12V/5V/3.3V）之间上电顺序与间隔。
PG 信号精度：PG 边沿与输出电压阈值对应关系。
6.5 通信测试（PMBus 数字管理）
PMBus 通信验证：通过 I2C/PMBus 读写标准命令寄存器（VIN/VOUT/IOUT/TEMPERATURE 等）。
寄存器读写测试：读写所有支持命令，返回值与实际测量值一致、数据精度达标。
固件升级测试：PMBus 接口升级，验证可靠、升级后正常、支持失败回滚。
状态监控 / 告警上报：实时状态（电压/电流/温度/功率/告警）刷新频率达标；触发 OVP/OCP/OTP 验证告警位正确置位。
通信兼容性：与不同主控芯片/服务器平台 PMBus 通信无异常/丢包。
6.6 保护功能测试（8 项全覆盖）
8 项保护① 输出过压 OVP（响应 ≤1ms）；② 输出过流 OCP（阈值精度 ≤±5%） ③ 短路 SCP（移除后自动恢复）；④ 过温 OTP ⑤ 输入过压/欠压（UVLO/OVI）；⑥ 反极性保护 ⑦ 保护恢复方式验证 ；⑧ 保护响应时间（示波器测量）。 | 可靠性测试核心优势
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KCATE 自动化测试平台（金凯博自主研发）
软件架构
应用层项目管理 · 任务编辑 · 执行监控 · 报告生成 | 引擎层测试引擎 · 步骤调度 · 变量计算 · 判定逻辑 | 设备层仪器驱动 · LabVIEW 集成 · 通信接口 · 数据采集 | 数据层MongoDB 存储 · Git 版本管理 · 日志系统 · 报告导出 |
六大核心功能模块
① 测试项目管理资源配置统一管理，项目文件 .kcfproj，支持多项目切换。
| ② 测试任务与序列可视化序列编辑，支持条件/循环/并行控制流。
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③ 步骤模板管理可复用步骤模板库，LabVIEW VI 集成，一键导入端子。
| ④ 变量与表达式全局/局部变量，表达式计算，参数绑定与返回值。
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⑤ 调试与执行单步调试、批测量、多 Socket 并行、实时监控 NG 导航。
| ⑥ Git 版本与发布开发/生产模式分离，标签发布，版本回滚，数据追溯。
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在 PSU 自动化测试中的核心价值
1、测试效率提升 8 倍：45+ 测试项一键自动化，手动 15–30 分钟/台 → 自动化 3–5 分钟/台。
2、消除人为误差：测试条件 100% 可复现，自动读数判定，一致性显著提升。
3、数据全生命周期管理：MongoDB 存储，历史查询、SPC 统计、CPK 计算、良率趋势分析。
4、Git 版本管理：测试程序版本化，开发/生产分离，标签发布与回滚，量产受控可追溯。
5、多 Socket 并行测试：多工位并行，每 Socket 独立视图显示条码/步骤/测试值/状态/耗时。
6、LabVIEW 深度集成：支持 LabVIEW VI 步骤，Connector 自动导出，ExternalBroker 隔离运行，保护已有代码资产。
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自动化测试工装与上下料能力
从工装快插到机械臂上下料、从单机测试到多工位产线，把测试从"人工操作"升级为"流水线自动化"。
自动化测试工装
快插对接设计仿形插头 + 自动压合机构，一键对接 AC/DC 输入、输出、通信、信号全接口，省去人工接线。 | 多型号兼容可换式工装托盘，兼容 3kW / 5.5kW / 12kW / 18kW 多型号 PSU，换型时间 <5 分钟。 |
安全联锁光栅防护 + 安全门联锁 + 急停按钮，800V 高压测试多重安全防护，保障人员与设备安全。 | 信号完整性Kelvin 四线采样，大电流低接触电阻，保证测量精度与一致性。 |
自动化上下料
机械臂上下料机械臂 / 多轴模组 + 视觉定位，自动抓取、放置 PSU，定位精度 ±0.05mm。 | 流水线输送倍速链 + 顶升移栽机构，待测 / 测试中 / 合格 / 不合格自动分流，实现产线节拍化。 |
多工位并行支持 4–8 工位并行测试，上下料与测试并行，产能提升 3–5 倍。 | MES 系统对接条码 / RFID 识别，测试数据自动上传 MES，实现全流程追溯。 |
自动化能力核心价值
人力成本降低 70%自动化上下料 + 一键测试，单工位仅需 1 人巡检，大幅减少人工操作。 | 测试产能提升 3–5 倍多工位并行 + 上下料与测试并行，单班产能从 50 台提升至 200 台以上。 | 测试一致性 99.5%标准化工装 + 自动化流程，消除人为操作误差，测试结果重复性、一致性高。 | 全追溯 · 数据闭环条码识别 + MES 对接，每台产品测试数据自动存储，支持 SPC / CPK 品质分析。 |
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方案核心亮点
AC/DC 双输入兼容一套系统覆盖传统市电与 HVDC PSU，无需重复建线。 | 费思全系列源载产品FT-N/NZ 系列为英伟达首选认证电源，测试能力有背书。 |
45+ 测试项全覆盖KCATE 软件一键自动化执行，覆盖输入/输出/动态/时序/通信/保护。 | μs 级自研时序模块多通道切换测量，高精度时序捕捉与自动判定。 |
测试效率提升 8 倍数据全生命周期可追溯，SPC/CPK/良率分析闭环。 | 国产化自主可控高性价比、本地化服务，交付与维护响应快。 |
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免费测试验证服务
金凯博开放实验室面向服务器电源客户提供免费的 PSU 及其他电源产品测试验证服务，助力客户产品研发与品质验证。
零成本验证无需采购设备即可验证产品性能，节省研发测试投入。 | 专业团队资深电源测试工程师全程支持，提供专业技术建议。 | 加速研发快速验证设计方案，缩短产品研发周期，加速上市。 | 严格保密签署 NDA 保密协议，测试数据与产品信息严格保密。 |
服务流程
① 提交申请 → ② 需求确认与方案制定 → ③ 签署保密协议→ ④ 样品寄送/现场测试 → ⑤ 专业工程师全程支持 → ⑥ 输出测试报告与优化建议
服务承诺：测试验证完全免费，测试数据严格保密，3 个工作日内响应，提供专业测试报告与技术建议。
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