日系电容滤波,台达2030W碳化硅服务器电源拆解
前言
本期拆解带来的是台达2030W碳化硅服务器电源,这款电源型号为DPST-2030AB D,支持100-120V和200-240V交流输入,还支持240V直流输入。直流输出电压为12.4V,输出电流161.3A,具备80PLUS白金转换效率。
这款电源采用长条形金属外壳,机身外侧设有散热风扇和电源插座,内侧设有金手指连接器,电源采用PFC+半桥LLC+同步整流架构。下面服务器电源网就带来台达这款碳化硅服务器电源的拆解,一起看看内部的设计和用料。
台达2030W碳化硅服务器电源外观

台达2030W碳化硅服务器电源采用镀锌钢板外壳。

机身正面设有接地弹片,并粘贴信息标签。

电源机身标签特写:
型号:DPST-2030AB D
交流输入:200-240V~/11A MAX.50-60Hz
交流输入:220-240~/10A MAX 50-60Hz
直流输入:240V⎓/10A MAX
直流输出:12.4V⎓/161.3A
交流输入:100-120V/10A MAX.50-60Hz
直流输出:12.4V⎓/64.5A

电源输入端设有散热风扇,品字插座和LED指示灯。

贴纸标注电源品牌,型号,序列号和输入规格。

电源LED指示灯特写。

输出端设有散热格栅和金手指。

壳体背面设有接地弹片。

壳体侧面设有锁定卡扣和固定螺丝。

另一侧壳体使用螺丝固定。

测得电源模块长度约为199.6mm。

电源模块宽度约为73.7mm。

电源模块厚度约为38.6mm。

电源模块拿在手上的大小直观感受。

测得电源模块重量约为934.5g。
台达2030W碳化硅服务器电源拆解
看完了台达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。

首先拧下固定螺丝,拆开电源外壳,壳体内部粘贴麦拉片绝缘。

PCBA模块使用螺丝固定在壳体内部。

拧下固定螺丝,取出PCBA模块,壳体内部设有麦拉片绝缘。

输入端设有小板,焊接保险丝,安规X2电容,Y电容,滤波电感。安规X2电容来自实全电子,规格为0.1μF。

蓝色Y电容来自TDK,料号CD332M。

另一颗Y电容料号相同。

滤波电感采用漆包线绕制,底部设有电木板绝缘。

保险丝外套热缩管绝缘。

导线焊接连接到电源PCBA模块供电。

PCBA模块正面一览,右侧为交流输入端,设有压敏电阻,安规X2电容,共模电感,整流桥。向左设有高压滤波电容,PFC和LLC开关管,PFC升压电感。中间位置设有谐振电容和谐振电感小板。高压滤波电容粘贴胶带绝缘。
上方位置设有控制小板,左侧上方设有辅助电源小板,下方设有滤波电感,滤波电容和LLC变压器。变压器两侧设有同步整流小板,小板焊接铜片载流。

PCBA模块背面设有PFC控制器,电压比较器,驱动器,隔离驱动器,理想二极管控制器和输出控制管。

输入端设有压敏电阻,安规X2电容,共模电感,Y电容。

侧面设有同步整流小板,谐振电感,PFC升压电感和整流桥。

另一侧设有压敏电阻和控制小板。

输出端设有辅助电源小板,同步整流小板和滤波电容小板。

焊接拆下变压器,滤波电容小板,辅助电源小板,控制小板,高压滤波电容,开关管和整流桥散热片,继续进行拆解。

压敏电阻来自TDK,料号S14K350,用于吸收过压浪涌。

安规X2电容来自华容,规格为1μF。

共模电感采用漆包线绕制,内部设有塑料板绝缘,底部设有电木板绝缘,并打胶固定。

蓝色Y电容来自华新科,料号AC472M。

另一颗Y电容料号相同。

整流桥来自新电元,型号LL25XB60,规格为600V25A,采用5S封装。

PFC控制器来自意法半导体,型号STM32G474CBT6,内置ARM Cortex-M4 MCU,主频为170MHz,集成FPU和DSP,内置128KB FLASH和128KB SRAM,具备标准和高级通信接口,采用LQFP48封装。

电压比较器来自意法半导体,丝印K512,型号LM293ST,为低功耗双路电压比较器,采用Mini-SO8封装。

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MSOP8L-EP封装。

同步降压芯片来自芯源系统,丝印AEL,型号MP2314,支持4.5-24V输入电压,输出电流2A,芯片内置开关管,开关频率500kHz,采用TSOT23-8封装。

33μH降压电感特写。

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。

PFC开关管来自英飞凌,丝印65C7019,型号IPW65R019C7,NMOS,耐压700V,导阻19mΩ,采用TO-247封装。

PFC整流管来自科锐,型号C3D10065A,为碳化硅肖特基二极管,规格为650V 10A,采用TO-220-2封装。

PFC升压电感采用漆包线绕制,底部设有电木板绝缘。

贴片电流互感器用于检测PFC开关管电流。

两颗5mΩ取样电阻用于输入电流检测。

旁路二极管来自达尔,型号S8KC,规格为800V 8A,采用SMC封装。

继电器来自宏发,型号HF46F-G/12-H1T,为超小型中功率继电器,内置一组常开触点,具备10A触点切换能力,线圈电压12V。

与继电器并联的热敏电阻来自TDK,用于抑制电容充电的浪涌电流。

高压滤波电容来自红宝石,为MXK系列超小型电解电容,规格为450V820μF。

10A贴片保险丝用于LLC级过流保护。

LLC开关管来自英飞凌,丝印60C7040,型号IPP60R040C7,NMOS,耐压650V,导阻40mΩ,采用TO-220封装。

隔离驱动器来自思佳迅,型号Si8233AD,为双路独立驱动器,芯片具备4A驱动能力,支持24V供电电压,符合UL1577认证,具备5kVrms隔离能力,采用SOIC-16WB封装。

谐振电容焊接在垂直小板上。

谐振电感采用利兹线绕制。

变压器初级采用利兹线绕制,并设有电流互感器,次级采用铜片焊接,上下设有同步整流小板。

同步整流管来自英飞凌,丝印07N04LS6,型号BSC007N04LS6,NMOS,耐压40V,导阻0.7mΩ,采用TDSON-8FL封装。

小板内侧设有3颗同型号的同步整流管。

MLCC滤波电容特写。

另一侧设有同型号的同步整流管。

内侧设有同型号的同步整流管。

滤波MLCC电容特写。

输出滤波电感特写,磁芯缠绕胶带绝缘。

蓝色Y电容料号CT7 471KB。

同步整流管驱动器采用意法半导体PM8834。

滤波电容来自贵弥功,为PSG系列导电性高分子固体铝电解电容器,规格为2700μF16V。

理想二极管控制器来自德州仪器,型号TPS2411,是一颗全功能N+1和ORing电源轨控制器,支持0.8-16.5V总线电压范围,采用TSSOP14封装。

用于输出电流检测的贴片电阻特写。

输出控制管来自东芝,型号TPHR6503PL,NMOS,耐压30V,导阻0.41mΩ,采用SOP Advance封装。

PCBA模块背面也设有贴片电阻用于输出电流检测。

背面输出控制管型号相同。

二极管来自扬杰科技,型号GS3JB,规格为600V 3A,采用SMB封装。

TVS来自意法半导体,丝印DX,型号SM6T15A,反向截止电压15V,采用SMB封装。

输出滤波电容来自贵弥功,规格为16V330μF。

辅助电源小板设有电源主控芯片,光耦和滤波电容。

另一面设有同步整流控制器,同步整流控制器,供电控制管,初级开关管。

电源主控芯片来自台达,料号DAP030H,采用SOIC-14封装。

开关管来自英飞凌,型号SPD06N80C3,NMOS,耐压800V,导阻900mΩ,采用TO252-3封装。

平面变压器磁芯特写。

亿光EL1013光耦用于输出电压反馈。

同步整流控制器来自安森美,型号NCP43080,支持反激,正激和LLC应用,具备自动轻载模式,具备自适应栅极驱动钳位,支持1MHz开关频率,采用SOIC-8封装。

同步整流管来自英飞凌,型号BSC520N15NS,NMOS,耐压150V,导阻52mΩ,采用TDSON-8封装。

滤波电容来自贵弥功,为PXJ系列导电性高分子固体铝电解电容器,规格为220μF16V。

供电控制管来自英飞凌,型号BSC018NE2LS,NMOS,耐压25V,导阻1.8mΩ,采用TDSON-8封装。

4.7μH滤波电感特写。

运放采用意法半导体TS321AILT。

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。

控制小板内侧设有实时微控制器,存储器,运放,电压比较器,数字隔离芯片。

控制小板外侧设有同步降压芯片,电流检测芯片和运放。

实时微控制器来自德州仪器,型号TMS320F28069PNT,为C2000系列32位微控制器,芯片内部集成32位CPU,主频为90MHz,集成FPU和CLA。芯片内部集成128KB FLASH和50KB SARAM,采用LQFP80封装。

20.00MHz时钟晶振特写。

存储器来自意法半导体,丝印432RT,型号M24C32-RDW6TP,容量为4KB,支持1.7-5.5V工作电压,采用TSSOP8封装。

数字隔离芯片来自德州仪器,型号ISO7762,是一颗高性能6通道数字隔离器,具备4个正向通道和2个反向通道,支持100Mbps传输速率,隔离等级高达5000VRMS,支持2.25-5.5V工作电压,采用SOIC16封装。

运放来自德州仪器,型号LM2902KAV,是一颗四通道通用运算放大器,具备改进的ESD,采用TSSOP14封装。

电压比较器采用意法半导体LM293ST。

运放来自意法半导体,丝印K403,型号LM2904ST,为低功耗双运放,采用MiniSO8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。

电流检测芯片来自德州仪器,丝印SEF,型号INA213,是一颗26V耐压,双向高精度电流感应放大器,采用SC70封装。

同步降压芯片采用芯源系统MP2314。

33μH降压电感特写。

二极管来自达尔,型号B340A,为肖特基二极管,规格为40V 3A,采用SMA封装。

散热风扇来自奇宏电子,型号DBPU0428B2SY013,规格为12V⎓4.35A,中国制造,并设有静叶片。

全部拆解一览,来张全家福。
服务器电源网拆解总结

最后附上台达2030W碳化硅服务器电源的核心器件清单,方便大家查阅。
台达这款碳化硅服务器电源型号为为DPST-2030AB D,支持100-120V和200-240V交流输入,支持240V直流输入。直流输出电压为12.4V,输出电流161.3A。机身外侧设有散热风扇和电源插座,内侧设有金手指连接器。从机身内侧吸入空气,流过电源内部,从外侧吹出进行散热。
服务器电源网通过拆解了解到,台达这款电源采用PFC+LLC+同步整流架构,使用意法半导体STM32G474CBT6用于PFC控制,使用PM8834驱动器驱动英飞凌IPW65R019C7开关管,使用科锐C3D10065A碳化硅二极管。
LLC采用德州仪器TMS320F28069PNT控制器,使用思佳迅Si8233AD隔离驱动器驱动英飞凌IPP60R040C7开关管,使用意法半导体PM8834驱动英飞凌BSC007N04LS6同步整流管。使用德州仪器ISO7762进行隔离通讯。电源采用日系电容滤波,内部做工用料扎实。
