前言
本期拆解带来的是甲骨文SPAORCL-01G服务器电源模块,这款电源采用长条造型,在机身外侧设有指示灯和进气口,底部设有锁定机构用于固定。机身内侧设有接线端子,为热拔插设计。电源支持200-277V交流输入,240-380V直流输入,最大输出功率达3060W。
电源模块输出电压为12V,主输出为12.3V 244A,待机输出为12V5A。电源模块具备I2C通信功能,具备过热,输出过电压保护和过电流保护,下面充电头网就带来甲骨文SPAORCL-01G电源模块的拆解,一起看看内部的设计和用料。
甲骨文3060W碳化硅服务器电源模块外观
本期拆解的电源为长条造型,种种原因,机身的标签已被撕下,留下80PLUS 钛金标签。另外在外壳上标注了各个引脚的功能。
电源正面80PLUS钛金标签特写。
机身上标注的接口定义特写。
电源背面设有锁定机构。
用于固定内部散热风扇的螺丝特写。
电源外壳侧面设有螺丝固定。
电源尾部设有输出和输入连接器。
输入连接器为蓝色外壳,左侧为供电接口,右侧为通信接口。
电源输出端插头特写,较长的两根为负极,较短的两根为正极。
外壳对应散热风扇的位置镂空,起到固定作用。
电源进气口一览,左上角设有三颗指示灯,分别用于告警指示,输出指示和输入指示,下方设有锁扣用于固定。
测得电源机身长度约为58cm。
测得电源机身宽度约为69mm。
电源机身高度约为42mm。
测得电源模块重量约为2536g。
甲骨文3060W碳化硅服务器电源模块拆解
看完了甲骨文这款电源的外观展示,下面就进行拆解,一起看看内部的方案和用料。
首先拧开固定螺丝,拆开电源上盖。
上盖内部粘贴麦拉片绝缘。
电源输入端设有接口小板。
接口小板通过螺丝固定。
待机电源输出通过连接器连接到接口小板。
导线另一端连接到PCBA模块。
在绝缘麦拉片下方为交流输入接线端子。
交流输入导线通过外壳内部框架固定。
交流输入导线通过连接器连接到底部PCBA模块。
散热风扇也通过连接器连接。
拧下固定螺丝,接口小板与底部PCBA模块通过排线连接。
连接两块小板的排线特写。
拧下固定螺丝,取出内部PCBA模块。
输入端接口小板设有保险丝,压敏电阻,安规X2电容,Y电容和滤波电感。
小板背面没有元件。
交流输入与通信端子特写。
输入保险丝规格为25A 500V。
压敏电阻外套热缩管绝缘。
压敏电阻来自TDK,丝印S10K385,用于吸收过压浪涌。
两颗蓝色Y电容来自威世。
安规X2电容来自TDK,规格为0.33μF。
接地线焊接连接到接口小板,另一端通过接线柱连接到机壳。
12V待机电源滤波电感特写。
MLCC电容并联用于输出滤波。
连接到底部PCBA模块的连接排线特写。
PCBA模块采用长条布局,左侧为输入滤波电路,中间位置为PFC升压电路,右侧为LLC转换电路。
PCBA模块背面对应电解电容位置镂空降低厚度。
PCBA模块一侧设有散热片和控制小板。
控制小板设有三颗控制器芯片。
PCBA模块输入端一览,左侧设有共模电感和安规X2电容,中间位置设有继电器和热敏电阻。
输入端背面没有元件。
共模电感采用磁环绕制,底部设有塑料支架,中间设有电木板绝缘。
薄膜Y电容两侧设有氖灯。
薄膜Y电容来自威世。
用于检测电源进气口温度的热敏电阻特写。
安规X2电容来自法拉电子,规格为1μF。
蓝色安规电容来自TDK,规格为1μF。
软启动继电器来自宏发,型号HF14FW/012-HST,继电器内置一组常开触点,触点容量为16A,线圈电压为12V。
两颗NTC热敏电阻串联,用于抑制上电的浪涌电流。
三颗贴片LED指示灯特写。
PFC升压区域特写,底部散热片设有整流桥,PFC开关管和PFC整流管,上方设有高压滤波电容和PFC升压电感。右下角设有待机电源变压器和开关管。
背面设有驱动器芯片和待机电源主控芯片。
用于PFC开关管的驱动器来自英飞凌,为EiceDriver系列栅极驱动器,型号IR4427S,内置两个低侧驱动器,具备2.3A拉电流和3.3A灌电流能力,支持6-20V工作电压,采用SOIC8封装。
另一颗驱动器型号相同。
1mΩ取样电阻特写。
二极管来自威世,型号S4PK,规格为800V 4A,采用TO-277A封装。
运放来自德州仪器,丝印BUQ,型号OPA376,是一颗精密低静态电流运放,支持轨对轨输入输出,采用SOT-23封装。
待机电源主控芯片来自英飞凌,型号ICE2QS03G,是一颗准谐振反激控制器,芯片内部集成高压启动,支持主动突发模式,采用DSO-8封装。
为主控芯片供电的滤波电容来自尼吉康,规格为150μF25V。
开关管来自英飞凌,型号IPD90R1K2C3,NMOS,耐压900V,导阻1.2Ω,采用TO252封装。
取样电阻阻值为220mΩ。
开关变压器特写。
同步整流控制器来自英飞凌,型号IR11662S,是一颗高速同步整流控制器,支持DCM,CrCM反激和谐振半桥应用,支持500KHz开关频率,采用SOIC8封装。
同步整流管来自安森美,型号FDMS86200,NMOS,耐压150V,导阻18mΩ,采用Power56封装。
两颗滤波电容缠绕胶带绝缘。
滤波电容来自尼吉康,规格为150μF25V。
另外两颗固态电容来自丰宾,规格为470μF16V。
滤波电容来自贵弥功,规格为16V 1000μF。
22mΩ取样电阻用于检测输出电流。
用于供电控制的开关管来自英飞凌,型号BSC019N04NS G,NMOS,耐压40V,导阻1.9mΩ,采用SuperSO8封装。
另一颗开关管同样来自英飞凌,型号BSZ088N03LS G,NMOS,耐压30V,导阻8.8mΩ,采用S3O8封装。
电压比较器丝印C397。
整流桥,PFC开关管和PFC整流管固定在同一片散热片上。
整流桥来自威世,型号LVB2560,规格为25A 600V,采用GSIB-5S封装。
PFC开关管来自英飞凌,丝印6R165P,型号IPA60R165CP,NMOS,耐压650V,导阻165mΩ,采用TO220封装。
另外一路两颗PFC开关管型号相同。
PFC整流管来自Wolfspeed,型号C3D10060A,为碳化硅二极管,规格为10A 600V,采用TO-220-2封装。
PFC升压电感采用磁环绕制,底部设有底座并打胶固定。
用于检测PFC电感电流的互感器特写。
两颗互感器对应两路PFC电感。
高压滤波电容来自威世,规格为500V 470μF,焊接小板转接,并通过扎带固定。
LLC转换电路区域特写,上方设有开关管和散热片,并设有栅极驱动变压器。下方设有谐振电感,变压器,同步整流管驱动器和滤波电容。下方设有正负极母排,母排之间设有滤波固态电容,底部为控制板。
PCBA模块背面设有贴片谐振电容,用于驱动栅极驱动变压器的驱动器,滤波电容等元件。
低侧栅极驱动器来自安森美,型号FAN3224T,内置两个驱动器,支持4A输出电流,驱动器具备独立启用引脚,具备欠压闭锁功能,采用WDFN-8封装。
肖特基二极管阵列来自安森美,型号MUP4302MR6,用于驱动器输出过压保护。
栅极驱动变压器外套热缩管绝缘。
LLC开关管固定在散热片上。
LLC开关管来自英飞凌,丝印6R165P,型号IPA60R165CP,与PFC开关管型号相同。
两组NPO谐振电容特写。
谐振电感贴有蓝色标签,采用利兹线绕制。
另一颗电感特写。
用于检测变压器初级电流的互感器特写。
变压器磁芯特写。
变压器初级采用利兹线绕制,次级采用铜片焊接。
在变压器之间的空隙内部设有同步整流管驱动器,来自安森美,型号FAN3225T,为双路低侧驱动器,采用WDFN-8封装。
同步整流管来自英飞凌,型号BSC016N04LS G,NMOS,耐压40V,导阻1.6mΩ,采用SuperSO8封装,每一路使用3颗并联,共计24颗。
滤波固态电容规格为270μF16V,共计14颗。
与固态电容并联的MLCC电容特写。
输出侧变压器磁芯包裹铜箔防止干扰。
变压器之间设有滤波电容,来自尼吉康,规格为1500μF16V。
输出端滤波电容规格为1000μF16V。
理想二极管控制器来自德州仪器,型号TPS2411,用于冗余电源控制,并防止产生反向电流,芯片具备精确的电压检测和监控功能,采用TSSOP14封装。
供电控制管来自英飞凌,型号IRFH5250,NMOS,耐压25V,导阻1.15mΩ,采用PQFN5*6封装。
输出端还设有MLCC电容滤波。
控制板设有三颗德州仪器的控制器芯片,并设有多颗运放芯片用于信号采集。
控制板背面设有隔离光耦和供电芯片。
PFC控制器来自德州仪器,型号TMS320F28032,芯片内置C2000 32位MCU,主频为60MHz,内置64KB FLASH和20KB RAM,采用TQFP64封装。
两颗电压比较器来自德州仪器,丝印R9Q,型号LMV393,为双路通用低电压比较器,采用VSSOP8封装。
单运放来自德州仪器,丝印RC1F,型号LMV321,是一颗轨对轨输出的单运放,采用SOT23封装。
降压芯片来自安森美,型号LM2594,是一颗0.5A输出电流的降压转换器,芯片内置开关管,支持40V输入电压和37V输出电压,采用SOIC-8封装。
搭配使用的33μH降压电感特写。
稳压芯片来自德州仪器,丝印N01A,型号LM317,支持37V输入电压,输出电流1.5A,采用SOT-223封装。
LLC控制器来自德州仪器,型号TMS320F28033,芯片内置C2000 32位MCU,主频为60MHz,内置64KB FLASH和20KB RAM,采用TQFP64封装。
另一颗LLC控制器型号相同,两颗用于四路LLC控制器。
控制器外置的存储器来自微芯科技,型号24AA64,容量为8KB,采用SOIC8封装。
运放来自意法半导体,型号TS912I,是一颗支持轨对轨输入输出的双运放,支持2.7-16V工作电压,采用SO-8封装。
两颗运放芯片来自意法半导体,型号LM2902,芯片内部集成四个独立运放,支持3-30V工作电压,采用TSSOP14封装。
运放芯片来自德州仪器,型号LMV824,是一颗轨对轨输出的四运放,采用TSSOP14封装。
另一颗运放芯片型号相同。
德州仪器LMV822双运放特写,采用VSSOP8封装。
德州仪器LMV393电压比较器特写。
另一颗比较器型号相同。
共设有五颗型号相同的比较器。
隔离光耦来自威世,型号SFH6156,用于隔离通信。
用于隔离通信的平面变压器特写,磁芯打胶固定。
安森美LM2594降压转换器特写,用于降压供电。
33μH降压电感特写。
德州仪器LM317稳压芯片用于稳压供电。
降压芯片来自德州仪器,型号TPS54040,芯片内置开关管,支持42V输出电压,输出电流0.5A,采用HVSSOP10封装。
33μH降压电感特写。
连接到接口小板的排线插座特写。
散热风扇采用橡胶钉固定在支架上。
从支架内部取出散热风扇。
散热风扇来自奇宏,型号DFTA0456B2U,规格为12V 1.7A。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
最后附上甲骨文服务器电源模块的核心器件清单,方便大家查阅。
甲骨文服务器电源模块输入输出均为专用接口,采用热拔插设计。电源模块支持200-277V交流和240-380V直流输入,输出为12.3V 244A,最大输出功率为3060W。电源模块内置散热风扇,并设有指示灯指示电源运行状态。
充电头网通过拆解了解到,这款电源模块采用德州仪器TMS320F28032控制器用于PFC控制,两颗TMS320F28033用于LLC控制和通信功能。驱动PFC开关管的驱动器来自英飞凌,型号IR4427S,采用Wolfspeed C3D10060A碳化硅二极管用于PFC整流。LLC开关管通过栅极变压器驱动,驱动器采用安森美FAN3224T。PFC和LLC开关管均为英飞凌IPA60R165CP。
同步整流管采用安森美FAN3225T驱动器进行驱动,使用英飞凌BSC016N04LS G同步整流管。待机电源芯片和同步整流控制器均来自英飞凌,高压滤波电容来自威世,滤波固态电容和电解电容来自尼吉康。正负极输出采用铜排连接,降低电阻。电源内部用料均为国际大品牌,整体做工扎实。