碳化硅高效方案设计,高斯宝电气850W直流服务器电源拆解
前言
本期拆解带来的是高斯宝850W服务器电源,这款电源为LVSR系列,型号G1441-0850WNA,适配-48Vdc电池PACK输入,支持服务器,存储和网络交换机应用,具备金牌能效。输入为36-72V直流,输出电压为12V,输出电流70A,待机电源输出5V,输出电流3A。
电源采用长条形金属外壳,输入端设有安装把手,指示灯和电源插座。输出端设有板边连接器。电源内部使用LLC架构,实现高效电源转换。下面服务器电源网就带来高斯宝电气这款850W服务器电源的拆解,一起看看内部的设计和用料。
高斯宝电气850W直流服务器电源外观

高斯宝电气850W服务器电源为长条造型,采用镀锌钢板外壳。

电源正面粘贴信息标签。

电源机身标签特写
型号:G1441-0850WNA
直流输入:36-72V⎓ 29A MAX
直流输出:+12V 70A,+5Vsb 3A
总功率850W

壳体背面设有固定螺丝。

电源正反面对应风扇位置均为镂空设计,降低整体厚度。

电源输入端设有安装把手,指示灯和电源插座。

输出端可以直接观察到内部电容。

PCBA模块采用螺丝固定。

壳体侧面通过螺丝固定。

壳体另一侧也通过螺丝固定。

测得电源长度约为308mm。

电源宽度约为50.8mm。

电源厚度约为40mm。

测得电源重量约为940g。
高斯宝电气850W直流服务器电源拆解
看完了高斯宝电气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。

PCBA模块覆盖麦拉片绝缘。

散热风扇和指示灯通过插接件连接到小板上。

电源插座焊接小板连接,为单独组件设计。

导线焊接连接到PCBA模块,焊点打胶加固。

小板正面焊接电源插座,保险丝,压敏电阻和接线。

小板背面没有元件。

贴片保险丝规格为40A 72V。

压敏电阻来自松田电子,料号为14D101K,用于吸收过压浪涌。

剪断连接导线,拧下固定螺丝,从壳体中取出PCBA模块。

PCBA模块正面一览,左侧为直流输入端,设有共模电感,Y电容,软启动开关管,热敏电阻,滤波电容和滤波电感。右侧设有升压电感,下方散热片设有碳化硅二极管。上方散热片设有升压开关管和LLC开关管,下方设有高压滤波电容和谐振电感。
右侧上方小板设有谐振电容,电流互感器和变压器,滤波电感。下方设有待机电源变压器和长条控制小板,右侧尾部设有滤波电容和输出控制管。

小板背面设有降压芯片,驱动器,运放,待机电源控制器,待机电源开关管,隔离驱动器,电流检测电阻和输出控制管等元件。

输入端共模电感,碳化硅二极管,高压滤波电容和控制小板一览。

另一侧设有同步整流小板和散热片。

输入端设有共模电感和Y电容。

两颗共模电感采用漆包线绕制,底部设有电木板绝缘。

边缘蓝色Y电容来自松田电子。

软启动开关管来自新洁能,型号NCEP038N10GU,NMOS,耐压100V,导阻3.45mΩ,采用DFN5*6封装。

NTC热敏电阻料号3D-15。

滤波电容来自红宝石,规格为100V220μF。

滤波电感采用漆包线绕制。

MLCC滤波电容特写。

PCBA模块背面也设有MLCC滤波电容。

升压开关管来自新洁能,型号NCEP025F90T,NMOS,耐压250V,导阻14mΩ,采用TO-247封装。

驱动器来自英飞凌,型号2EDN7524F,芯片内置两个独立的低侧驱动器,支持5A驱动电流,适用于MOS和GaN应用,采用DSO-8封装。

取样电阻规格为0.5mΩ。

升压电感采用漆包线绕制,并缠绕铜箔屏蔽。

整流管来自意法半导体,型号STPSC10H12DY,为碳化硅肖特基二极管,规格为1200V 10A,采用TO-220AC封装。

高压滤波电容来自立隆,规格为470μF400V。

LLC开关管来自英飞凌,丝印60R060P7,型号IPP60R060P7,NMOS,耐压600V,导阻60mΩ,采用TO220封装。

驱动器来自纳芯微,型号NSI6801,是一颗单通道兼容光耦输入的隔离式栅极驱动器,支持IGBT,MOS和GaN应用,具备5A的峰值拉灌电流,支持150kV/μS的CMTI,支持32V工作电压。
NSI6801隔离式栅极驱动器相比光耦栅极驱动器具有更好的可靠性和老化性能,更短的传播延迟和较小的脉冲宽度失真。适用于高可靠性,高功率密度和和高效率开关电源系统,可用于光伏逆变器和电机驱动等场合,采用SOW6封装。

纳芯微 NSi6801 资料信息。

谐振电感采用利兹线绕制。

输出端设有滤波电容和变压器小板。

谐振电容,电流互感器,变压器,同步整流管和滤波电感焊接在小板上。

小板背面焊接两颗同步整流管。

谐振电容使用两颗并联。

谐振电容来自华容,规格为0.056μF1000V。

电流互感器采用绝缘线绕制,外套热缩管绝缘。

变压器磁芯严密缠绕胶带绝缘,初级采用绝缘线绕制,次级采用铜片焊接,与PCB之间设有电木板绝缘。

同步整流管来自英飞凌,丝印12N04LM6,型号ISC012N04LM6,NMOS,耐压40V,导阻1.2mΩ,采用TDSON-8 FL封装。

变压器另一侧同步整流管型号相同。

变压器底部设有MLCC滤波电容。

小板背面设有同步整流管。

共4颗同步整流管型号相同。

滤波MLCC电容特写。

滤波电感采用漆包线绕制。

驱动器采用英飞凌2EDN7524F。

滤波电容来自尼吉康,规格为1500μF16V。

输出滤波电容来自立隆电子,为OCRK高分子固态铝电解电容器,具备5000小时寿命,规格为2700μF16V。

滤波电容来自红宝石,为ZLH系列长寿命电解电容,规格为16V1000μF。

用于输出控制的开关管来自新洁能,型号NCEP30T15GU,NMOS,耐压30V,导阻1.5mΩ,采用DFN5*6-8L封装。

输出控制管来自华羿微,型号HYG007N03LS1C2,NMOS,耐压30V,导阻0.63mΩ,采用PDFN5*6-8L封装。

0.2mΩ取样电阻特写。

运放来自圣邦,型号SGM8252,是一颗高精度低噪声轨至轨输出运算放大器,采用MSOP-8封装。

另一颗运放型号相同。

降压芯片来自芯源系统,型号MP9486A,是一颗4.5-100V宽输入电压的开关降压芯片,芯片支持1A输出电流,具备过热保护和短路保护,采用SOIC-8 EP封装。

10μH降压电感特写。

二极管丝印ES3GB,规格为3A 600V,采用SMB封装。

10μH滤波电感特写。

TVS型号SMAJ78CA,用于过压防护。

电压比较器来自德州仪器,丝印M9P,型号LM393,为双路电压比较器,采用VSSOP8封装。

10mΩ电流取样电阻特写。

待机电源芯片来自昂宝,型号OB2362A,是一颗高度集成的电流模式控制器,具备多运行模式和低待机功耗,采用SOT23-6封装。

待机电源开关管来自华微电子,型号JCS4N80R,NMOS,耐压800V,导阻2.6Ω,采用DPAK封装。

滤波电容来自立隆。

规格为100μF25V。

另一颗滤波电容规格相同。

待机电源变压器特写,底部设有塑料壳体绝缘。

亿光 EL1019光耦用于输出电压反馈。

蓝色Y电容来自松田电子,料号CD222M。

整流管来自扬杰科技,型号MBR20100CD,为肖特基二极管,规格为100V 20A,采用TO-252封装。

滤波电容规格为1500μF16V。

滤波电感规格为2.2μH。

滤波电容规格为100μF35V。

PCBA模块侧面焊接控制小板。

控制小板外侧一览,左侧设有升压控制器,中间设有隔离光耦和LLC控制器,右侧设有运放。

背面设有同步降压芯片和存储器。

升压控制器来自意法半导体,型号STM32F334R8T6,是一颗内置DSP和FPU的主流混合信号ARM Cortex-M4 MCU,集成64KB FLASH和12K SRAM,并支持奇偶校验,CPU主频为72MHz,内置5Msps 12位ADC,内置比较器,运算放大器和高分辨率定时器,支持6通道PWM信号输出,采用LQFP64封装。

外置贴片时钟晶振特写。

LLC控制器同样采用意法半导体STM32F334R8T6。

外置贴片时钟晶振特写。

存储器来自上海贝岭,型号BL24C512A,容量为64KB,支持1.7-5.5V工作电压,采用8-lead TSSOP封装。

运放来自圣邦,丝印SGM82102,型号SGM8210-2,是一颗高压,低噪声,轨至轨输入输出的双运放,支持3.3-24V工作电压,采用MSOP-8封装。

降压芯片来自芯源系统,丝印ATU,型号MP1652,是一颗4.2-18V输入电压,2A输出电流的同步降压转换器,芯片内部集成开关管,具备快速负载瞬态响应,开关频率680KHz,支持过电流保护和过热关断,采用SOT563封装。

搭配使用的10μH电感特写。

另一颗同步降压芯片型号相同。

搭配使用的10μH电感特写。

亿光 EL1019光耦用于MCU隔离通信。

两颗SS34肖特基二极管特写。

NTC热敏电阻用于检测电源内部温度。

散热风扇来自永立,型号MGT4012WB-W28,规格为12V 1.2A,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

最后附上高斯宝850W服务器电源的核心器件清单,方便大家查阅。
高斯宝850W服务器电源型号为G1441-0850WNA,为LVSR系列,支持36-72V输入电压,适配-48Vdc电池PACK输入。电源输出电压为12V,输出电流70A,待机电源输出5V,输出电流3A,支持服务器,存储设备和网络交换机应用,具备金牌能效。
服务器电源网通过拆解了解到,高斯宝这款服务器电源采用升压+LLC+同步整流架构,使用意法半导体STM32F334R8T6 MCU,使用两颗分别用于升压控制和LLC控制。升压开关管采用新节能NCEP025F90T,通过英飞凌2EDN7524F驱动器进行驱动,整流管使用意法半导体STPSC10H12DY碳化硅二极管。
LLC采用英飞凌IPP60R060P7开关管,使用纳芯微NSI6801隔离驱动器进行驱动,同步整流管采用英飞凌ISC012N04LM6,通过英飞凌2EDN7524F驱动器进行驱动。待机电源芯片采用昂宝OB2362A,使用华微电子JSC4N80R开关管和扬杰科技MBR20100CD整流管。电源使用立隆,尼吉康和红宝石知名品牌电容滤波,做工用料扎实可靠。
