前言
本期拆解帶來(lái)的是甲骨文SPAORCL-01G服務(wù)器電源模塊,這款電源采用長(zhǎng)條造型,在機(jī)身外側(cè)設(shè)有指示燈和進(jìn)氣口,底部設(shè)有鎖定機(jī)構(gòu)用于固定。機(jī)身內(nèi)側(cè)設(shè)有接線端子,為熱拔插設(shè)計(jì)。電源支持200-277V交流輸入,240-380V直流輸入,最大輸出功率達(dá)3060W。
電源模塊輸出電壓為12V,主輸出為12.3V 244A,待機(jī)輸出為12V5A。電源模塊具備I2C通信功能,具備過(guò)熱,輸出過(guò)電壓保護(hù)和過(guò)電流保護(hù),下面充電頭網(wǎng)就帶來(lái)甲骨文SPAORCL-01G電源模塊的拆解,一起看看內(nèi)部的設(shè)計(jì)和用料。
甲骨文3060W碳化硅服務(wù)器電源模塊外觀
本期拆解的電源為長(zhǎng)條造型,種種原因,機(jī)身的標(biāo)簽已被撕下,留下80PLUS 鈦金標(biāo)簽。另外在外殼上標(biāo)注了各個(gè)引腳的功能。
電源正面80PLUS鉑金標(biāo)簽特寫(xiě)。
機(jī)身上標(biāo)注的接口定義特寫(xiě)。
電源背面設(shè)有鎖定機(jī)構(gòu)。
用于固定內(nèi)部散熱風(fēng)扇的螺絲特寫(xiě)。
電源外殼側(cè)面設(shè)有螺絲固定。
電源尾部設(shè)有輸出和輸入連接器。
輸入連接器為藍(lán)色外殼,左側(cè)為供電接口,右側(cè)為通信接口。
電源輸出端插頭特寫(xiě),較長(zhǎng)的兩根為負(fù)極,較短的兩根為正極。
外殼對(duì)應(yīng)散熱風(fēng)扇的位置鏤空,起到固定作用。
電源進(jìn)氣口一覽,左上角設(shè)有三顆指示燈,分別用于告警指示,輸出指示和輸入指示,下方設(shè)有鎖扣用于固定。
測(cè)得電源機(jī)身長(zhǎng)度約為58cm。
測(cè)得電源機(jī)身寬度約為69mm。
電源機(jī)身高度約為42mm。
測(cè)得電源模塊重量約為2536g。
甲骨文3060W碳化硅服務(wù)器電源模塊拆解
看完了甲骨文這款電源的外觀展示,下面就進(jìn)行拆解,一起看看內(nèi)部的方案和用料。
首先擰開(kāi)固定螺絲,拆開(kāi)電源上蓋。
上蓋內(nèi)部粘貼麥拉片絕緣。
電源輸入端設(shè)有接口小板。
接口小板通過(guò)螺絲固定。
待機(jī)電源輸出通過(guò)連接器連接到接口小板。
導(dǎo)線另一端連接到PCBA模塊。
在絕緣麥拉片下方為交流輸入接線端子。
交流輸入導(dǎo)線通過(guò)外殼內(nèi)部框架固定。
交流輸入導(dǎo)線通過(guò)連接器連接到底部PCBA模塊。
散熱風(fēng)扇也通過(guò)連接器連接。
擰下固定螺絲,接口小板與底部PCBA模塊通過(guò)排線連接。
連接兩塊小板的排線特寫(xiě)。
擰下固定螺絲,取出內(nèi)部PCBA模塊。
輸入端接口小板設(shè)有保險(xiǎn)絲,壓敏電阻,安規(guī)X2電容,Y電容和濾波電感。
小板背面沒(méi)有元件。
交流輸入與通信端子特寫(xiě)。
輸入保險(xiǎn)絲規(guī)格為25A 500V。
壓敏電阻外套熱縮管絕緣。
壓敏電阻來(lái)自TDK,絲印S10K385,用于吸收過(guò)壓浪涌。
兩顆藍(lán)色Y電容來(lái)自威世。
安規(guī)X2電容來(lái)自TDK,規(guī)格為0.33μF。
接地線焊接連接到接口小板,另一端通過(guò)接線柱連接到機(jī)殼。
12V待機(jī)電源濾波電感特寫(xiě)。
MLCC電容并聯(lián)用于輸出濾波。
連接到底部PCBA模塊的連接排線特寫(xiě)。
PCBA模塊采用長(zhǎng)條布局,左側(cè)為輸入濾波電路,中間位置為PFC升壓電路,右側(cè)為L(zhǎng)LC轉(zhuǎn)換電路。
PCBA模塊背面對(duì)應(yīng)電解電容位置鏤空降低厚度。
PCBA模塊一側(cè)設(shè)有散熱片和控制小板。
控制小板設(shè)有三顆控制器芯片。
PCBA模塊輸入端一覽,左側(cè)設(shè)有共模電感和安規(guī)X2電容,中間位置設(shè)有繼電器和熱敏電阻。
輸入端背面沒(méi)有元件。
共模電感采用磁環(huán)繞制,底部設(shè)有塑料支架,中間設(shè)有電木板絕緣。
薄膜Y電容兩側(cè)設(shè)有氖燈。
薄膜Y電容來(lái)自威世。
用于檢測(cè)電源進(jìn)氣口溫度的熱敏電阻特寫(xiě)。
安規(guī)X2電容來(lái)自法拉電子,規(guī)格為1μF。
藍(lán)色安規(guī)電容來(lái)自TDK,規(guī)格為1μF。
軟啟動(dòng)繼電器來(lái)自宏發(fā),型號(hào)HF14FW/012-HST,繼電器內(nèi)置一組常開(kāi)觸點(diǎn),觸點(diǎn)容量為16A,線圈電壓為12V。
兩顆NTC熱敏電阻串聯(lián),用于抑制上電的浪涌電流。
三顆貼片LED指示燈特寫(xiě)。
PFC升壓區(qū)域特寫(xiě),底部散熱片設(shè)有整流橋,PFC開(kāi)關(guān)管和PFC整流管,上方設(shè)有高壓濾波電容和PFC升壓電感。右下角設(shè)有待機(jī)電源變壓器和開(kāi)關(guān)管。
背面設(shè)有驅(qū)動(dòng)器芯片和待機(jī)電源主控芯片。
用于PFC開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)器來(lái)自英飛凌,為EiceDriver系列柵極驅(qū)動(dòng)器,型號(hào)IR4427S,內(nèi)置兩個(gè)低側(cè)驅(qū)動(dòng)器,具備2.3A拉電流和3.3A灌電流能力,支持6-20V工作電壓,采用SOIC8封裝。
另一顆驅(qū)動(dòng)器型號(hào)相同。
1mΩ取樣電阻特寫(xiě)。
二極管來(lái)自威世,型號(hào)S4PK,規(guī)格為800V 4A,采用TO-277A封裝。
運(yùn)放來(lái)自德州儀器,絲印BUQ,型號(hào)OPA376,是一顆精密低靜態(tài)電流運(yùn)放,支持軌對(duì)軌輸入輸出,采用SOT-23封裝。
待機(jī)電源主控芯片來(lái)自英飛凌,型號(hào)ICE2QS03G,是一顆準(zhǔn)諧振反激控制器,芯片內(nèi)部集成高壓?jiǎn)?dòng),支持主動(dòng)突發(fā)模式,采用DSO-8封裝。
為主控芯片供電的濾波電容來(lái)自尼吉康,規(guī)格為150μF25V。
開(kāi)關(guān)管來(lái)自英飛凌,型號(hào)IPD90R1K2C3,NMOS,耐壓900V,導(dǎo)阻1.2Ω,采用TO252封裝。
取樣電阻阻值為220mΩ。
開(kāi)關(guān)變壓器特寫(xiě)。
同步整流控制器來(lái)自英飛凌,型號(hào)IR11662S,是一顆高速同步整流控制器,支持DCM,CrCM反激和諧振半橋應(yīng)用,支持500KHz開(kāi)關(guān)頻率,采用SOIC8封裝。
同步整流管來(lái)自安森美,型號(hào)FDMS86200,NMOS,耐壓150V,導(dǎo)阻18mΩ,采用Power56封裝。
兩顆濾波電容纏繞膠帶絕緣。
濾波電容來(lái)自尼吉康,規(guī)格為150μF25V。
另外兩顆固態(tài)電容來(lái)自豐賓,規(guī)格為470μF16V。
濾波電容來(lái)自貴彌功,規(guī)格為16V 1000μF。
22mΩ取樣電阻用于檢測(cè)輸出電流。
用于供電控制的開(kāi)關(guān)管來(lái)自英飛凌,型號(hào)BSC019N04NS G,NMOS,耐壓40V,導(dǎo)阻1.9mΩ,采用SuperSO8封裝。
另一顆開(kāi)關(guān)管同樣來(lái)自英飛凌,型號(hào)BSZ088N03LS G,NMOS,耐壓30V,導(dǎo)阻8.8mΩ,采用S3O8封裝。
電壓比較器絲印C397。
整流橋,PFC開(kāi)關(guān)管和PFC整流管固定在同一片散熱片上。
整流橋來(lái)自威世,型號(hào)LVB2560,規(guī)格為25A 600V,采用GSIB-5S封裝。
PFC開(kāi)關(guān)管來(lái)自英飛凌,絲印6R165P,型號(hào)IPA60R165CP,NMOS,耐壓650V,導(dǎo)阻165mΩ,采用TO220封裝。
另外一路兩顆PFC開(kāi)關(guān)管型號(hào)相同。
PFC整流管來(lái)自Wolfspeed,型號(hào)C3D10060A,為碳化硅二極管,規(guī)格為10A 600V,采用TO-220-2封裝。
PFC升壓電感采用磁環(huán)繞制,底部設(shè)有底座并打膠固定。
用于檢測(cè)PFC電感電流的互感器特寫(xiě)。
兩顆互感器對(duì)應(yīng)兩路PFC電感。
高壓濾波電容來(lái)自威世,規(guī)格為500V 470μF,焊接小板轉(zhuǎn)接,并通過(guò)扎帶固定。
LLC轉(zhuǎn)換電路區(qū)域特寫(xiě),上方設(shè)有開(kāi)關(guān)管和散熱片,并設(shè)有柵極驅(qū)動(dòng)變壓器。下方設(shè)有諧振電感,變壓器,同步整流管驅(qū)動(dòng)器和濾波電容。下方設(shè)有正負(fù)極母排,母排之間設(shè)有濾波固態(tài)電容,底部為控制板。
PCBA模塊背面設(shè)有貼片諧振電容,用于驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)變壓器的驅(qū)動(dòng)器,濾波電容等元件。
低側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器來(lái)自安森美,型號(hào)FAN3224T,內(nèi)置兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器,支持4A輸出電流,驅(qū)動(dòng)器具備獨(dú)立啟用引腳,具備欠壓閉鎖功能,采用WDFN-8封裝。
肖特基二極管陣列來(lái)自安森美,型號(hào)MUP4302MR6,用于驅(qū)動(dòng)器輸出過(guò)壓保護(hù)。
柵極驅(qū)動(dòng)變壓器外套熱縮管絕緣。
LLC開(kāi)關(guān)管固定在散熱片上。
LLC開(kāi)關(guān)管來(lái)自英飛凌,絲印6R165P,型號(hào)IPA60R165CP,與PFC開(kāi)關(guān)管型號(hào)相同。
兩組NPO諧振電容特寫(xiě)。
諧振電感貼有藍(lán)色標(biāo)簽,采用利茲線繞制。
另一顆電感特寫(xiě)。
用于檢測(cè)變壓器初級(jí)電流的互感器特寫(xiě)。
變壓器磁芯特寫(xiě)。
變壓器初級(jí)采用利茲線繞制,次級(jí)采用銅片焊接。
在變壓器之間的空隙內(nèi)部設(shè)有同步整流管驅(qū)動(dòng)器,來(lái)自安森美,型號(hào)FAN3225T,為雙路低側(cè)驅(qū)動(dòng)器,采用WDFN-8封裝。
同步整流管來(lái)自英飛凌,型號(hào)BSC016N04LS G,NMOS,耐壓40V,導(dǎo)阻1.6mΩ,采用SuperSO8封裝,每一路使用3顆并聯(lián),共計(jì)24顆。
濾波固態(tài)電容規(guī)格為270μF16V,共計(jì)14顆。
與固態(tài)電容并聯(lián)的MLCC電容特寫(xiě)。
輸出側(cè)變壓器磁芯包裹銅箔防止干擾。
變壓器之間設(shè)有濾波電容,來(lái)自尼吉康,規(guī)格為1500μF16V。
輸出端濾波電容規(guī)格為1000μF16V。
理想二極管控制器來(lái)自德州儀器,型號(hào)TPS2411,用于冗余電源控制,并防止產(chǎn)生反向電流,芯片具備精確的電壓檢測(cè)和監(jiān)控功能,采用TSSOP14封裝。
供電控制管來(lái)自英飛凌,型號(hào)IRFH5250,NMOS,耐壓25V,導(dǎo)阻1.15mΩ,采用PQFN5*6封裝。
輸出端還設(shè)有MLCC電容濾波。
控制板設(shè)有三顆德州儀器的控制器芯片,并設(shè)有多顆運(yùn)放芯片用于信號(hào)采集。
控制板背面設(shè)有隔離光耦和供電芯片。
PFC控制器來(lái)自德州儀器,型號(hào)TMS320F28032,芯片內(nèi)置C2000 32位MCU,主頻為60MHz,內(nèi)置64KB FLASH和20KB RAM,采用TQFP64封裝。
兩顆電壓比較器來(lái)自德州儀器,絲印R9Q,型號(hào)LMV393,為雙路通用低電壓比較器,采用VSSOP8封裝。
單運(yùn)放來(lái)自德州儀器,絲印RC1F,型號(hào)LMV321,是一顆軌對(duì)軌輸出的單運(yùn)放,采用SOT23封裝。
降壓芯片來(lái)自安森美,型號(hào)LM2594,是一顆0.5A輸出電流的降壓轉(zhuǎn)換器,芯片內(nèi)置開(kāi)關(guān)管,支持40V輸入電壓和37V輸出電壓,采用SOIC-8封裝。
搭配使用的33μH降壓電感特寫(xiě)。
穩(wěn)壓芯片來(lái)自德州儀器,絲印N01A,型號(hào)LM317,支持37V輸入電壓,輸出電流1.5A,采用SOT-223封裝。
LLC控制器來(lái)自德州儀器,型號(hào)TMS320F28033,芯片內(nèi)置C2000 32位MCU,主頻為60MHz,內(nèi)置64KB FLASH和20KB RAM,采用TQFP64封裝。
另一顆LLC控制器型號(hào)相同,兩顆用于四路LLC控制器。
控制器外置的存儲(chǔ)器來(lái)自微芯科技,型號(hào)24AA64,容量為8KB,采用SOIC8封裝。
運(yùn)放來(lái)自意法半導(dǎo)體,型號(hào)TS912I,是一顆支持軌對(duì)軌輸入輸出的雙運(yùn)放,支持2.7-16V工作電壓,采用SO-8封裝。
兩顆運(yùn)放芯片來(lái)自意法半導(dǎo)體,型號(hào)LM2902,芯片內(nèi)部集成四個(gè)獨(dú)立運(yùn)放,支持3-30V工作電壓,采用TSSOP14封裝。
運(yùn)放芯片來(lái)自德州儀器,型號(hào)LMV824,是一顆軌對(duì)軌輸出的四運(yùn)放,采用TSSOP14封裝。
另一顆運(yùn)放芯片型號(hào)相同。
德州儀器LMV822雙運(yùn)放特寫(xiě),采用VSSOP8封裝。
德州儀器LMV393電壓比較器特寫(xiě)。
另一顆比較器型號(hào)相同。
共設(shè)有五顆型號(hào)相同的比較器。
隔離光耦來(lái)自威世,型號(hào)SFH6156,用于隔離通信。
用于隔離通信的平面變壓器特寫(xiě),磁芯打膠固定。
安森美LM2594降壓轉(zhuǎn)換器特寫(xiě),用于降壓供電。
33μH降壓電感特寫(xiě)。
德州儀器LM317穩(wěn)壓芯片用于穩(wěn)壓供電。
降壓芯片來(lái)自德州儀器,型號(hào)TPS54040,芯片內(nèi)置開(kāi)關(guān)管,支持42V輸出電壓,輸出電流0.5A,采用HVSSOP10封裝。
33μH降壓電感特寫(xiě)。
連接到接口小板的排線插座特寫(xiě)。
散熱風(fēng)扇采用橡膠釘固定在支架上。
從支架內(nèi)部取出散熱風(fēng)扇。
散熱風(fēng)扇來(lái)自奇宏,型號(hào)DFTA0456B2U,規(guī)格為12V 1.7A。
全部拆解一覽,來(lái)張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
最后附上甲骨文服務(wù)器電源模塊的核心器件清單,方便大家查閱。
甲骨文服務(wù)器電源模塊輸入輸出均為專用接口,采用熱拔插設(shè)計(jì)。電源模塊支持200-277V交流和240-380V直流輸入,輸出為12.3V 244A,最大輸出功率為3060W。電源模塊內(nèi)置散熱風(fēng)扇,并設(shè)有指示燈指示電源運(yùn)行狀態(tài)。
充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解了解到,這款電源模塊采用德州儀器TMS320F28032控制器用于PFC控制,兩顆TMS320F28033用于LLC控制和通信功能。驅(qū)動(dòng)PFC開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)器來(lái)自英飛凌,型號(hào)IR4427S,采用Wolfspeed C3D10060A碳化硅二極管用于PFC整流。LLC開(kāi)關(guān)管通過(guò)柵極變壓器驅(qū)動(dòng),驅(qū)動(dòng)器采用安森美FAN3224T。PFC和LLC開(kāi)關(guān)管均為英飛凌IPA60R165CP。
同步整流管采用安森美FAN3225T驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng),使用英飛凌BSC016N04LS G同步整流管。待機(jī)電源芯片和同步整流控制器均來(lái)自英飛凌,高壓濾波電容來(lái)自威世,濾波固態(tài)電容和電解電容來(lái)自尼吉康。正負(fù)極輸出采用銅排連接,降低電阻。電源內(nèi)部用料均為國(guó)際大品牌,整體做工扎實(shí)。
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