支持N+1冗余并联，光宝550W服务器电源拆解

前言

CRPS，即 Common Redundant Power Supply 通用冗余服务器电源，是数据中心机架服务器广泛采用的电源标准，统一壳体尺寸、金手指接口与数字通信协议，支持热插拔、N+1 冗余并联，便于机房大规模部署与后期维护。

本次拆解的光宝PS‑2551‑5L就是一款标准CRPS‑185规格550W服务器电源，拿到80 PLUS白金牌能效认证，同时兼容交流市电与240V HVDC机房供电。

电源采用前级数字PFC+后级LLC谐振变换架构，PFC回路引入英飞凌碳化硅肖特基二极管降低高频损耗，整套控制由两颗数字芯片分工完成。同时内部大量使用工业级功率器件与日系电容，面向7×24h不间断连续工作的服务器场景。下面我们来看看电源的具体设计。

光宝550W服务器电源外观

光宝550W服务器电源为经典CRPS‑185版型设计，镀锌钢板外壳卡扣拼接固定后由螺丝锁死。

机身正背面设计有接地弹片，顶部还贴有电源铭牌。

电源铭牌特写

型号：PS-2551-5L

AC 输入：100-240Vac~，50/60Hz，6.5-3.5A

DC 输入：240Vdc⎓3.6A

DC 输出：+12V⎓45A，+12Vsb⎓3A

最大输出功率550W

电源通过了CCC、KC、FCC、CE、EAC认证，还通过了80 PLUS白金牌能效认证。

电源输入端设有提手、散热风扇、供电接口、脱扣把手和电源指示灯。

输出端金手指改装 4P 螺丝端子座，并打胶加固，不过这属于玩家后期加装。

实测电源模块机身长度约为185mm。

宽度为73.5mm。

厚度为40.7mm。

另外测得电源重量约为850g。

光宝550W服务器电源拆解

拆掉螺丝将电源外壳打开，内部PCBA模块包裹透明塑料膜功率绝缘，地线通过螺丝固定于壳体一侧。

继续拆掉内部螺丝取出PCBA模块。

电源供电接口母座外套金属壳并粘贴胶带，此外焊接有两颗Y电容，连接导线穿抗干扰磁环并包裹绝缘胶带。

模块正面器件布局紧凑，控制小板布局在一侧，同时内侧粘贴绝缘胶带。PFC升压电感等器件打胶，功率器件配备散热片。

主板背面设有旁路二极管、LLC开关管驱动器、辅助待机电源芯片、开关管、输出控制管等器件。

PCBA模块输入端中心焊接散热片，两侧设有保险丝、压敏电阻、安规X2电容、共模电感、Y电容、继电器、NTC热敏电阻、薄膜滤波电容、PFC升压电感等器件。

将散热片拆下，一面设有整流桥、环形耳片式NTC热敏电阻以及PFC整流管。

另一面设有PFC开关管和LLC开关管，两面器件和散热片间均设导热垫辅助散热。

模块一侧焊接控制小板。

控制小板右端连接屏蔽铜片，并接地处理。

将控制板拆下，小板正面设有PFC控制器、运放、电压比较器、光耦、LLC控制器、同步整流管驱动器等器件。

另一面设有异步降压转换器、续流二极管、降压电感、光耦、存储器、运放等器件。

另一侧中心区域，高压滤波电解电容采用小板焊接，端部包裹绝缘胶带。

AC交流导线穿抗干扰磁环。

蓝色Y电容来自华新科，料号AC222M，用于滤除共模干扰。

另一颗Y电容料号相同。

保险丝外套热缩管绝缘保护。

压敏电阻料号TVR14511，用于吸收过压浪涌。

安规X2电容容量0.68μF。

共模电感用于滤除EMI干扰。

共模电感底部设有电木板并打胶处理，侧边设有气体放电管。

另一颗安规X2电容来自华容，容量0.47μF。

蓝色Y电容特写。

另一颗Y电容特写。

另一颗共模电感特写。

继电器来自宏发，型号HF32F-G/012-HT(101)，为超小型中功率继电器，具备一组常开触点，触点切换能力为10A，线圈电压为12V。

NTC热敏电阻特写。

整流桥来自达尔，型号GBJ2510，规格为1000V 24A，采用GBJ封装。

环形耳片式NTC热敏电阻用于温度监测。

薄膜滤波电容规格为1μF450V。

滤波电容来自红宝石，规格为330μF25V。

PFC控制器来自微芯科技，型号dsPIC33FJ16GS502-I/SO，内置16位dsPIC33F数字信号处理器内核，主频 50MHz；集成专用电源PWM发生器与高速ADC外设，支持数字PFC环路算法运算、电压电流闭环控制与保护逻辑。

运放来自德州仪器，丝印O2365A，型号OPA2365AID，轨到轨输入输出双路CMOS运算放大器，具备零交越失真特性，50MHz增益带宽积，单电源2.2~5.5V供电，采用SOIC-8封装。

电压比较器来自意法半导体，丝印K511，型号TS391ILT，为低功耗单路电压比较器，采用SOT23-5封装。

异步降压转换器来自德州仪器，型号TPS54040，集成高压侧MOSFET，输入电压3.5‑42V，最大输出电流0.5A，采用HVSSOP‑10封装。

续流二极管来自达尔，型号B140‑13‑F，40V/1A规格，低正向压降，采用SMA封装。

降压电感特写。

PFC开关管驱动器来自德州仪器，丝印7511，实际型号UCC27511DBVT，这是款单通道低侧栅极驱动器，具备4A拉电流/8A灌电流峰值驱动能力，13ns典型传输延迟，内置UVLO欠压闭锁，支持最高20V供电，采用SOT‑23‑6封装。

PFC开关管来自安森美，型号FCP260N60E，NMOS管，耐压600V，导通电阻260mΩ，采用TO-220封装。

PFC升压电感特写。

PFC整流管来自英飞凌，丝印D0465C5，型号IDH04G65C5，这是一颗SiC肖特基二极管，耐压650V，平均正向电流4A，采用TO-220封装。

旁路二极管来自TSC台半，型号MUR360S，规格为600V 3A，采用SMC封装。

高压滤波电解电容来自贵弥功，规格为470μF450V。

LLC开关管来自英飞凌，丝印65F6190，型号IPP65R190CFD，NMOS，耐压700V，导阻190mΩ，采用TO-220封装。

谐振电感特写。

两颗谐振电容规格为0.068μF630V。

电流互感器特写。

输出端一览，周边设有多颗滤波电容，中心是LLC变压器，同时左侧同步整流管上覆盖散热片。

LLC开关管驱动器来自意法半导体，型号PM8834，为双路低侧驱动器，具备4A输出能力，采用SO8封装。

隔离驱动变压器特写。

LLC变压器特写。

亿光EL 1017光耦用于输出电压反馈和隔离通信。

另一面四颗光耦特写。

另一颗德州仪器TPS54040异步降压转换器特写。

达尔B140‑13‑F续流二极管特写。

降压电感特写。

电源主控芯片来自德州仪器，型号UCD3138064，为数字电源控制器，芯片内部集成64kB闪存存储器，具备SPI和I2C接口，支持移相全桥，单路和交错PFC，无桥PFC，硬开关全桥和半桥，半桥LLC和全桥LLC应用，采用VQFN64封装。

存储器来自意法半导体，丝印402WT，型号M24C02-WDW6TP，容量为256字节，支持2.5-5.5V工作电压，采用TSSOP8封装。

风扇驱动MOS管来自威世，丝印4800B，型号为Si4800BDY，NMOS管，耐压30V，连续漏极电流9A，导通电阻18.5mΩ，采用SO‑8封装。

运放来自意法半导体，丝印K402，型号TS321AILT，为低功耗单运放，采用SOT23-5封装。

运放来自德州仪器，型号OPA2188，为低噪声，轨到轨输出，36V零漂移运算放大器，采用SOIC8封装。

低功耗双运算放大器来自达尔，型号AP358SG-13，采用SOIC-8封装。

NTC热敏电阻特写。

同步整流管驱动器也是采用意法半导体PM8834。

同步整流管来自东芝，型号TPH2R306NH，NMOS管，耐压30V，导通电阻1.9mΩ，采用SOP Advance封装。

同步整流管共四颗，左侧两颗拆解过程中已掉落。

滤波电容来自贵弥功，为PSF系列导电性高分子固体铝电解电容器，105℃20000小时寿命，规格均为470μF16V。

内侧还有三颗，合计5颗。

另一颗滤波电容采用贵弥功KZE系列长寿命电解电容，规格为2200μF16V。

另外三颗料号相同。

输出控制管来自安世半导体，丝印0C925L，型号PSMN0R9-25YLC，NMOS，耐压25V，导阻0.99mΩ，采用LFPAK封装。

辅助待机电源芯片来自德州仪器，型号UCC28610，是一颗支持绿色模式的反激控制器。

搭配使用的开关管来自意法半导体，丝印D7NM80，型号STD7NM80，耐压800V，导通电阻1.05Ω，采用DPAK封装。

待机电源变压器特写。

待机电源整流管来自意法半导体，型号STPS3H100U，100V/3A规格，低正向压降、无反向恢复电荷，采用SMB封装。

另一颗同步整流管采用东芝TPH2R306NH。

输出控制管来自安世半导体，丝印1R225，型号为PSMN1R2-25YL，NMOS管，耐压25V，导阻1.2mΩ，采用SOT1023封装。

散热风扇来自美蓓亚三美，型号1611RL-04W-B86，直流轴流风扇，额定电压12V，额定电流0.75A，采用4028规格。

全部拆解一览，来张全家福。

服务器电源网拆解总结

最后附上光宝550W服务器电源的核心器件清单，方便大家查阅。

光宝PS‑2551‑5L是一款面向数据中心商用场景的CRPS冗余电源，整机遵循CRPS‑185版型设计，额定输出功率550W，获得了80 PLUS白金牌认证，同时支持AC100‑240V与240Vdc高压直流输入，适配国内服务器机房供电环境。

拓扑上采用数字PFC+LLC谐振+次级同步整流成熟方案，PFC整流采用英飞凌SiC肖特基二极管，显著降低反向恢复损耗，是实现白金高效率的关键。

控制方案分工清晰，微芯dsPIC33FJ16GS502处理PFC升压闭环，TI UCD3138064一体化完成 LLC调频、SR同步整流时序以及PMBus数字管理，小信号部分配套TPS54040异步Buck，PFC 起振之后接管内部控制电路供电，减轻待机辅助电源的负载，进一步压低轻载损耗。

用料层面，高压侧安森美、英飞凌功率管搭配贵弥功高压电解电容；次级使用东芝低压大电流MOS做同步整流，输出端搭配贵弥功高分子固态铝电解与长寿命液态电解，保证大电流输出下的滤波能力，满足服务器 7×24h连续运行、热插拔、N+1 冗余工作的严苛要求。