PFC+LLC高效谐振架构设计,华为3000W直流服务器电源模块拆解

2025-10-29 11:52:50 0点赞 2收藏 0评论

前言

本期拆解的是华为PHD3000S12-CE服务器电源模块,这款电源模块输出功率为3000W,支持380V直流输入,支持260-400V输入电压范围,不支持交流输入。电源额定输出电压为12V,输出电流244A。

这款服务器电源采用长条形金属外壳,输入端设有散热风扇,安装提手,指示灯和电源插座,输出端设有金手指连接器。电源采用PFC+LLC高效谐振架构,支持PMBus通信协议,下面充电头网就带来华为这款服务器电源的拆解,一起看看内部的方案和用料。

华为3000W服务器电源模块外观

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华为3000W服务器电源采用金属外壳,左侧设有散热风扇和提手,右侧设有散热开孔。

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电源机身铭牌特写

型号:PHD3000S12-CE

直流输入:⎓380V(容差:⎓260~400V);13A Max

直流输出:⎓12V;244A Max

最大持续输出功率:3000W

华为技术有限公司 中国制造

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电源壳体背面设有固定螺丝和接地弹片。

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电源壳体正面和侧面均设有接地弹片。

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电源模块输入端设有提手,散热风扇和指示灯,右侧设有电源插座和脱扣把手。

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电源插座左侧设有指示灯。

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输出端壳体设有散热孔。

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输出端连接器特写。

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测得电源机身长度约为285mm。

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电源机身宽度约为126.3mm。

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电源机身厚度约为39.8mm。

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测得电源机身重量约为2246g。

华为3000W服务器电源模块拆解

看完了华为这款服务器电源的外观展示,下面就进行拆解,一起看看内部的方案和用料。

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拧开固定螺丝,拆开电源外壳。

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上盖内部粘贴麦拉片绝缘。

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PCBA模块通过螺丝固定在壳体内部。

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拧下固定螺丝,取出PCBA模块。

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壳体内部设有白色麦拉片绝缘。

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散热风扇来自尼得科,型号W40S12BUB5-07,规格为12V0.53A,中国制造。

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输入导线通过焊接连接到PCBA模块。

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PCBA模块正面一览,左侧下方为直流输入端,设有保险丝,安规X2电容,压敏电阻,共模电感。上方设有高压滤波电容,整流桥和PFC开关管,PFC整流管和PFC升压电感。右侧设有薄膜滤波电容,继电器,LLC开关管,谐振电容,谐振电感。

中间下方位置设有待机电源,右侧上下位置设有LLC变压器,中间位置设有同步整流管,变压器通过铜排连接同步整流管和滤波电容小板,右侧为输出插座,在右侧下方设有控制小板。

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PCBA模块背面设有PFC控制器,驱动器,或门,运放等芯片,初次级之间通过虚线区分,并采用镂空设计。

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PCBA模块侧面设有保险丝,安规X2电容和压敏电阻,共模电感和控制小板。

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另一侧设有散热风扇插座,高压滤波电容,PFC开关管和PFC整流管,整流桥。

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另一侧设有PFC升压电感,薄膜滤波电容,软启动继电器和LLC变压器,以及滤波电容小板。

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输出端设有连接插座和汇流铜排。

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焊接拆下PCBA模块的小板和功率管等器件,继续进行拆解。

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输入端保险丝外套热缩管绝缘。

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薄膜Y电容来自厦门法拉电子,规格为0.001μF。

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安规X2电容来自厦门法拉电子,规格为2.2μF。

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压敏电阻来自风华,型号FNR14K621,用于吸收过压浪涌。

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共模电感采用漆包线绕制。

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另一颗安规X2电容规格为1.5μF。

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下方设有4颗薄膜Y电容。

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散热片固定整流桥,PFC开关管。整流桥来自乐山无线电,型号D25SB80,规格为800V 25A,采用D5封装。

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散热片背面设有同型号的整流桥和PFC整流管。

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薄膜滤波电容来自厦门法拉电子,规格为2.2μF630V。

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软启动继电器来自欧姆龙,型号G2RL-14-E-CF,内置一组转换触点,触点容量为16A,线圈电压为12V。

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软启动电阻来自永星电子,为RX911型线绕电阻器,规格为5W75Ω。

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另一颗软启动电阻特写。

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PFC控制器来自德州仪器,型号TMS320F28022,芯片内置C2000 32位MCU,主频为50MHz,内置32KB FLASH和12KB SRAM。芯片具备UART接口,SPI接口和I2C接口,采用LQFP48封装。

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或门来自安世半导体,型号74LVC32APW,为四通道双输入正或门,采用TSSOP14封装。

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运放来自德州仪器,丝印2272I,型号TLC2272,为双通道低噪声轨至轨运算放大器,用于电压采样,采用SOIC8封装。

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电压比较器来自意法半导体,丝印K520,型号TS3021ILT,为轨对轨输入的高速电压比较器,支持1.8-5V供电,采用SOT23-5封装。

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电压比较器来自德州仪器,型号LM2903,为通用双路电压比较器,采用SOIC8封装。

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驱动器来自德州仪器,型号UCC27524,是一颗具有负输入电压能力的双通道5V高速低侧栅极驱动器,采用HVSSOP8封装。

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PFC开关管来自英飞凌,丝印47N60CFD,型号SPW47N60CFD,NMOS,耐压600V,导阻83mΩ,采用TO247封装。

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另一颗PFC开关管型号相同。

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PFC整流管来自安森美,型号ISL9R3060G2,为快恢复二极管,规格为30A 600V,采用TO-247-2封装。

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另一颗PFC整流管型号相同。

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PFC升压电感采用利兹线绕制。

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贴片电流互感器用于检测PFC开关管电流。

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另一颗电流互感器特写。

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整流桥来自乐山无线电,型号为GBU15K,规格为800V 15A,采用GBU封装。

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高压滤波电容来自贵弥功,规格为450V470μF。

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控制板外侧设有LLC控制器,运放,存储器,反相器和与门芯片。

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控制板内侧设有隔离变压器和缓冲器。

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LLC控制芯片来自德州仪器,丝印TMS320 980 SPC032PAGT,用于全桥LLC控制和同步整流控制,采用LQFP64封装。

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控制器外置时钟晶振特写。

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稳压芯片来自安森美,丝印1733V,型号NCV1117ST33,支持20V输入电压,输出电压为3.3V,输出电流1A,采用SOT-223封装。

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两颗存储器来自微芯科技,型号24LC64,容量为8KB,支持2.5-5.5V工作电压范围,采用SOIC8封装。

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三颗运放来自德州仪器,丝印2272AI,型号TLC2272A,为双通道低噪声轨至轨运算放大器,采用SOIC8封装。

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驱动器来自亚德诺半导体,丝印78,型号ADP3654,是一颗高速双通道4A驱动器,采用兼容工业标准的引脚排列,具备大电流驱动能力,采用MSOP8EP封装,用于驱动隔离变压器。

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反相器芯片来自德州仪器,丝印AHC14,型号SN74AHC14,是一颗6通道反相器,采用SOIC14封装。

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与门芯片来自德州仪器,丝印LVC08A,型号SN74LVC08A,是一颗四通道2输入与门,采用SOIC14封装。

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另一颗与门芯片型号相同。

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两颗隔离变压器用于驱动全桥LLC开关管。

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缓冲器来自恩智浦,丝印9511A,型号PCA9511ADP,是一颗支持热插拔的I2C和SMBus总线缓冲器,采用TSSOP8封装。

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LLC开关管设有散热片,来自英飞凌,型号SPW47N60CFD,与PFC开关管型号相同。

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谐振电容来自厦门法拉,规格为0.1μF630V。

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共设有四颗谐振电容。

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两颗二极管来自微芯科技,型号APT30DQ60BHBG,为超快软恢复二极管,规格为600V 30A,内部为两颗二极管串联,采用TO247封装。

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谐振电感采用利兹线绕制。

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变压器初级采用绝缘线绕制,次级采用铜片焊接连接。

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另一个变压器也是同样的设计。

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同步整流管焊接在铜排上,铜排通过螺丝连接到变压器。

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同步整流管来自安世半导体,型号PSMN2R0-60PSR,NMOS,耐压60V,导阻2.2mΩ,采用TO-220封装。

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驱动同步整流管的驱动器来自亚德诺半导体,型号ADP3654。

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另一侧也设有两颗同型号的驱动器。

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滤波电容来自尼吉康,规格为1500μF16V。

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滤波电容焊接在垂直小板上,并打胶加固。

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1mΩ取样电阻用于检测电源输出电流。

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另一组1mΩ取样电阻特写。

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另一面还设有6颗同规格的取样电阻。

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电压比较器来自意法半导体,型号TS3021ILT。

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另一颗电压比较器型号相同。

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输出控制管来自安世半导体,丝印1C030L,型号PSMN1R0-30YLC,NMOS,耐压30V,导阻1.15mΩ,采用LFPAK56封装。

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理想二极管控制器来自德州仪器,丝印SZJB,型号LM5050-2,是一颗高侧控制器,支持6-75V工作电压,瞬态耐压100V,采用SOT23-6封装。

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滤波电容来自贵弥功,规格为180μF16V。

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隔离光耦来自亿光,型号EL1018。

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两颗反馈光耦型号相同。

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光宝LTV-217光耦特写。

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稳压芯片来自安森美,型号NCV1117ST33。

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运放来自德州仪器,型号TLC2272A。

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辅助电源芯片来自英飞凌,型号ICE3AR2280JZ,芯片内部集成800V耐压开关管,启动单元和固定频率反激控制器,具备增强有源突发模式,集成全面的保护功能,支持24W应用,采用DIP-7封装。

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TVS二极管来自威世,丝印170A,型号P6SMB170A,工作电压为145V,采用SMB封装。

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变压器严密缠绕胶带绝缘。

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超快恢复二极管来自威世,丝印MD,型号MURS120-M3,规格为200V1A,采用SMC封装。

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全部拆解一览,来张全家福。

充电头网拆解总结

PFC+LLC高效谐振架构设计,华为3000W直流服务器电源模块拆解

最后附上华为3000W直流服务器电源模块的核心器件清单,方便大家查阅。

华为这款服务器电源模块型号为PHD3000S12-CE,输出功率为3000W,支持380V直流输入,支持260-400V输入电压范围,电源额定输出电压为12V,输出电流244A。电源输入端设有专用连接器用于直流输入,输出端设有PCB金手指,连接到服务器供电。电源内部设有散热风扇,从输出端吸入空气,从输入端吹出散热。

充电头网通过拆解了解到,华为这款服务器电源内部采用多块小板焊接组成,充分利用空间。电源采用PFC+LLC架构,PFC级采用德州仪器TMS320F28022控制器搭配UCC27524驱动器,使用英飞凌SPW47N60CFD PFC开关管和安森美ISL9R3060G2 PFC整流管。

LLC级采用德州仪器SPC032PAGT控制器,搭配使用亚德诺半导体ADP3654驱动器和隔离变压器,用于LLC开关管驱动。LLC开关管使用英飞凌SPW47N60CFD。同步整流管也使用APD3654驱动,使用安世半导体PSMN2R0-60PSR进行同步整流。辅助电源芯片采用英飞凌ICE3AR2280JZ。电源内部电容均为日系品牌,做工用料扎实可靠。

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