雙向開關PFC+全橋LLC架構，臺達3000W碳化硅服務器電源拆解

前言

本期拆解是臺達推出的3000W碳化硅服務器電源，這款電源型號為DPS-3000AB-22A，支持100-127V和200-240V交流輸入，輸出電壓為12V，額定輸出電流250A，待機電源輸出電壓5V，輸出電流3A，額定輸出功率為3000W。

這款服務器電源采用長條形機身設計，電源一側設有安裝提手，電壓插座和指示燈，另一側設有輸出連接器。電源采用雙向開關PFC+全橋LLC+同步整流，內置碳化硅二極管。下面服務器電源網就帶來臺達這款電源的拆解，一起看看內部的方案和用料。

臺達3000W碳化硅服務器電源外觀

臺達3000W碳化硅服務器電源為長條造形，采用鍍鋅鋼板外殼，機身正面粘貼標簽。

殼體對應散熱風扇位置鏤空，降低厚度。

電源信息標簽特寫

型號DPS-3000AB-22A

輸入：100-127V~/ 16A

輸出：1200W MAX

+12V ? / 100A +5VSB ? / 3A

輸入：200-210V~/ 16A

輸出：2600W MAX

+12V ? / 216A +5VSB ? / 3A

輸入：210-240V~/ 16A

輸出：3000W MAX

+12V ? / 250A +5VSB ? / 3A

電源殼體通過螺絲固定。

殼體背面設有螺絲固定。

殼體側面也設有固定螺絲。

解鎖把手連接鎖舌。

電源輸入端設有C20插座，指示燈，安裝提手和解鎖把手。

工作指示燈特寫。

電源輸出端設有連接器。

測得電源機身長度約為450mm。

電源機身寬度約為54.9mm。

電源機身厚度約為41mm。

電源模塊拿在手上的大小直觀感受。

測得電源模塊重量約為1642g。

臺達3000W碳化硅服務器電源拆解

看完了臺達這款服務器電源的外觀展示，下面就進行拆解，一起看看內部的方案和用料。

首先擰下固定螺絲，拆開電源外殼。

PCBA模塊包裹麥拉片絕緣，對應內部器件粘貼導熱墊通過外殼加強散熱。

電源輸入端設有小板，通過螺絲固定。

電源PCBA模塊也通過螺絲固定。

輸入端電源插座通過導線焊接連接。

擰下固定螺絲，從殼體中取出PCBA模塊。

PCBA模塊背面也設有麥拉片絕緣。

電源插座焊接X2電容和Y電容。

安規X2電容纏繞膠帶絕緣。

安規X2電容規格為0.47μF。

藍色Y電容來自TDK，料號CD101K。

小板焊接保險絲，壓敏電阻，安規X2電容，共模電感。

小板背面焊接X電容放電芯片。

保險絲規格為20A 420V。

壓敏電阻料號TVR14511M。

安規X2電容來自實全電子，規格為0.82μF。

共模電感采用漆包線繞制。

安規X2電容規格為0.82μF。

共模電感側面設有玻璃放電管。

另一側也設有玻璃放電管。

安規X2電容來自成鎬，規格為1.5μF。

藍色Y電容來自華新科，料號AH472M。

PCBA模塊正面一覽，右側為交流輸入端，設有啟動電阻，繼電器，整流橋。下方設有PFC升壓電感，底部設有散熱片為PFC開關管和PFC整流管散熱。中間位置設有高壓濾波電容，下方設有諧振電感和LLC開關管散熱片。

左側設有輸出連接器，上方設有控制小板，下方設有變壓器?？刂菩“逵覀仍O有待機電源變壓器，LLC變壓器上下焊接同步整流小板，左側設有濾波電感和濾波電容。

PCBA模塊背面設有輸出控制管，驅動器，隔離驅動芯片，隔離通信芯片，待機電源芯片，PFC控制器和開關管驅動器，還設有采樣芯片。

焊接拆下整流橋，PFC開關管，LLC開關管，高壓濾波電容，變壓器小板和控制小板，繼續進行拆解。

繼電器來自中匯瑞德，型號CHI03-V-112DA2，為小型功率繼電器，內置一組常開觸點，觸點容量17A 277V，線圈電壓12V。

啟動電阻來自興勤，絲印TKS PI 250。

兩顆整流橋固定在散熱片上。

整流橋來自光寶，型號GBU1508，規格為15A 800V，采用GBU封裝。

PFC控制器來自微芯科技，型號dsPIC33FJ64GS606，內置16位DSPIC33F CPU，內置64KB FLASH和9KB RAM，內置高速ADC，具備6對PWM驅動信號輸出，采用TQFP64封裝。

驅動器來自思佳迅，型號Si8220BB，是一顆2.5A驅動電流的隔離驅動器，具備2.5kVrms隔離能力，支持6.5-24V工作電壓，支持-40~125℃工作溫度，采用SOIC-8封裝。

另一顆驅動器型號相同。

兩顆濾波電容來自紅寶石，規格為25V100μF。

PFC開關管和PFC整流管固定在散熱片上。

另一面也固定PFC開關管和PFC整流管。

PFC開關管來自安森美，型號FCH040N65S3，NMOS，耐壓650V，導阻40mΩ，采用TO-247封裝。

PFC整流管來自Wolfspeed，型號C6D08065A，為第六代碳化硅肖特基二極管，規格為650V 8A，采用TO-220-2封裝。

另一面PFC開關管型號相同。

另一面PFC整流管型號相同。

另一組散熱片PFC開關管和PFC整流管型號相同。

PFC升壓電感采用磁環繞制，底部設有電木板絕緣。

貼片電流互感器用于檢測PFC升壓電感電流。

兩顆互感器對應兩顆PFC升壓電感。

藍色Y電容來自華新科，料號AH102M。

兩顆8mΩ電阻并聯，用于輸入電流檢測。

負載計量芯片來自亞德諾半導體，絲印BJY3，采用16 TSSOP封裝。

隔離光耦來自億光電子，型號EL3H7。

高壓濾波電容來自紅寶石，為MXK系列超小型電解電容，規格為450V870μF。

另一顆濾波電容規格為450V740μF，濾波電容總容量為1610μF。

MLCC電容與高壓濾波電容并聯。

保險絲規格為12.5A 250V，用于LLC級過流保護。

散熱片正面設有兩顆LLC開關管。

散熱器背面也設有兩顆LLC開關管。

LLC開關管來自英飛凌，型號IPW60R037P7，為CoolMOS P7系列，NMOS，耐壓650V，導阻37mΩ，采用TO 247-3封裝。

另一面兩顆開關管型號相同。

驅動器來自思佳迅，型號Si8238AD，是一顆雙通道隔離驅動器，具備4A輸出電流，具備5kVrms輸入輸出隔離，驅動器間支持1500V峰值電壓，支持8MHz開關頻率，采用SOIC-16WB封裝。

另一顆驅動器型號相同。

LLC諧振電感采用利茲線繞制。

變壓器兩側焊接整流濾波小板，輸入端設有諧振電容和電流互感器。

輸出端設有濾波電感。

變壓器次級通過銅片焊接連接到兩側小板。

LLC諧振電容采用NPO電容。

初級線圈采用利茲線繞制，設有電流互感器。

電流互感器采用絕緣線繞制。

變壓器磁芯印有臺達標識。

側面小板上方設有MLCC電容，下方設有同步整流管。

另一側小板同樣設有MLCC電容和同步整流管。

同步整流管來自富鼎先進，絲印4N1R1C，型號AP4N1R1CDT-A，NMOS，耐壓45V，導阻1.15mΩ，采用PDFN5*6封裝。

小板另一面設有7顆同型號的同步整流管。

另一塊小板設有型號相同的同步整流管。

小板另一面設有7顆同型號的同步整流管。

輸出端設有濾波電感。

濾波電感通過銅條連接到底部PCB。

驅動器來自德州儀器，型號UCC27424，是一顆具備4A輸出電流的雙通道柵極驅動器，采用VSSOP8封裝，用于同步整流管驅動。

濾波電容來自貴彌功，為PSG系列導電性高分子固體鋁電解電容器，規格為2400μF16V。

兩顆電流取樣電阻特寫。

輸出控制管來自富鼎先進，絲印2604C，型號AP2604CDT，NMOS，耐壓25V，導阻0.65mΩ，采用PDFN5*6封裝。

背面設有5顆同型號的輸出控制管。

待機電源芯片來自英飛凌，型號ICE2QR2280G-1，芯片內部集成800V開關管，寬電壓輸入下支持30W輸出功率，采用DSO-12封裝。

為電源芯片供電的濾波電容來自紅寶石，為YXJ系列長壽命電解電容，規格為25V100μF。

待機電源變壓器纏繞膠帶絕緣。

光耦用于輸出電壓反饋。

整流管來自威世，絲印V1020，型號V10P20，為溝槽MOS勢壘肖特基整流器，規格為200V 10A，采用TO-277A封裝。

濾波電容來自尼吉康，規格為1500μF16V。

另一顆濾波電容規格為560μF16V。

供電控制管來自安世半導體，絲印4C530L，型號PSMN4R5-30YLC，NMOS，耐壓30V，導阻4.8mΩ，采用LFPAK封裝。

5mΩ電流檢測電阻特寫。

肖特基二極管來自達爾，絲印TX5，型號SBRT5A50SA，規格為50V 5A，采用SMA封裝。

升壓芯片來自微芯科技，絲印SHAA，型號MIC2288，芯片支持2.5-10V輸入電壓，最高輸出電壓34V，開關電流1A，開關頻率1.2MHz，采用TSOT23-5封裝。

搭配使用的貼片電感特寫。

降壓芯片來自德州儀器，絲印SF7B，型號LMR12010，是一顆3-20V輸入電壓，1A輸出電流的降壓轉換器，采用SOT-23封裝。

搭配使用的貼片電感特寫。

電源轉換模塊特寫。

隔離通信芯片來自思佳迅，型號Si8641BD，具備三個正向通道和一個反向通道，支持150Mbps傳輸速率，具備5kVrms隔離能力，采用WB SOIC-16封裝。

比較器來自意法半導體，絲印K511，型號TS391ILT，為低功耗單路電壓比較器，采用SOT23-5封裝。

控制小板外側設有LLC控制器和MCU。

另一面設有存儲器，運放，電壓比較器，與門芯片。

LLC控制器來自德州儀器，絲印SN3138064，采用VQFN64封裝。

存儲器來自意法半導體，型號M24C02-F，容量為256B，支持1.7-5.5V工作電壓范圍，采用SO8封裝。

MCU來自微芯科技，型號dsPIC33FJ64GS606，與PFC控制器型號相同。

MCU外置時鐘晶振特寫。

存儲器來自微芯科技，絲印2G，型號AT24CM01，容量為128KB，支持1.7-5.5V工作電壓，采用8-lead SOIC封裝。

運放來自意法半導體，型號LM324A，為低功耗，低輸入偏置電流四運放，采用TSSOP14封裝。

電壓比較器來自德州儀器，絲印M8P，型號LM393A，為雙通道精密差分比較器，采用VSSOP8封裝。

運放來自德州儀器，型號OPA2188，為低噪聲，軌到軌輸出，36V零漂移運算放大器，采用VSSOP8封裝。

運放來自德州儀器，絲印OAVQ，型號OPA365，為精密軌到軌運算放大器，采用SOT-23封裝。

與門來自德州儀器，絲印C08，型號SN74LVC2G08，為2通道2輸入與門，支持1.65-5.5V工作電壓，采用VSSOP8封裝。

降壓芯片采用德州儀器型號LMR12010。

搭配使用的貼片電感特寫。

肖特基二極管來自意法半導體，絲印U34，型號STPS340U，規格為40V 3A，采用SMB封裝。

并聯的MLCC濾波電容特寫。

熱敏電阻用于檢測電源內部溫度。

散熱風扇特寫，粘貼泡棉膠帶減震。

全部拆解一覽，來張全家福。

服務器電源網拆解總結

最后附上臺達3000W碳化硅服務器電源的核心器件清單，方便大家查閱。

臺達碳化硅服務器電源型號為DPS-3000AB-22A，支持100-127V和200-240V交流輸入，輸出電壓為12V，額定輸出電流250A，待機電源輸出電壓5V，輸出電流3A，額定輸出功率為3000W。機身內部設有散熱風扇，從交流輸入端吸入空氣，從尾部連接器處吹出散熱。

服務器電源網通過拆解了解到，這款電源內部采用兩塊PCB，通過導線焊接連接。電源采用雙向開關PFC+全橋LLC+同步整流，使用微芯科技dsPIC33FJ64GS606 MCU用于PFC控制，使用思佳迅Si8220BB用于PFC開關管驅動，PFC開關管采用安森美FCH040N65S3，搭配使用Wolfspeed C6D08065A碳化硅二極管。

全橋LLC控制器采用德州儀器SN3138064控制器，LLC開關管使用英飛凌IPW60R037P7，配合使用思佳迅Si8238AD隔離驅動器。同步整流管使用富鼎先進AP4N1R1CDT-A，使用德州儀器UCC27424驅動，待機電源采用英飛凌ICE2QR2280G-1。電源內部采用日系電容濾波，電容和電感打膠加固，做工用料扎實可靠。