前言
本期拆解带来的是光宝8500W碳化硅服务器电源,这款电源型号为PS-2852-1ADU,支持200-277V交流输入,额定输出电压为51.5V,输出电流165A。待机电源输出电压12V,输出电流0.84A。电源模块采用长条形机身,外侧设有安装提手和指示灯,内侧设有输入和输出连接器。
电源内部采用三相交错图腾柱PFC+两相交错全桥LLC+同步整流架构,使用德州仪器控制器,内置Wolfspeed碳化硅开关管和英飞凌开关管。下面服务器电源网就带来光宝这款服务器电源的拆解,一起看看内部的方案和用料。
光宝8500W碳化硅AI服务器电源外观
光宝碳化硅服务器电源为长条形造型,采用镀锌钢板外壳,机身正面粘贴标签。
壳体前端镂空设计,放置散热风扇,降低厚度。外壳通过螺丝固定,并设有弹片接地。
电源机身标签特写
型号:PS-2852-1ADU
输入:200-208V ~ 35A,50/60Hz
输出:+51.5V ⎓ 116.5A,+12VSB ⎓ 0.84A
输出功率 6000W AT 200-208V~
输入:208-220V ~ 35A,50/60Hz
输出:+51.5V ⎓ 133.98A,+12VSB ⎓ 0.84A
输出功率 6900W AT 208-220V~
输入:220-230V ~ 35A,50/60Hz
输出:+51.5V ⎓ 141.75A,+12VSB ⎓ 0.84A
输出功率 7300W AT 220-230V~
输入:230-240V ~ 35A,50/60Hz
输出:+51.5V ⎓ 147.57A,+12VSB ⎓ 0.84A
输出功率 7600W AT 230-240V ~
输入:240-277V ~ 35A,50/60Hz
输出:+51.5V ⎓ 155.34A,+12VSB ⎓ 0.84A
输出功率 8000W AT 240-277V ~
输入:277V ~ 35A,50/60Hz
输出:+51.5V ⎓ 165A,+12VSB ⎓ 0.84A
输出功率 8500W AT 277V ~
机身侧面设有锁定卡扣,接地弹片和定位销。
机身侧面的锁定卡扣特写。
机身侧面设有接地弹片。
机身侧面的定位销特写。
壳体背面设有固定螺丝孔。
电源外侧设有散热风扇,安装提手和指示灯。
序列号标签和指示灯特写。
尾部上方为输入连接器,底部为输出连接器。
底部输出连接器特写。
测得服务器电源机身长度约为850mm。
测得服务器电源机身宽度约为81.4mm。
测得服务器电源机身厚度约为40..3mm。
测得服务器电源重量约为5.3kg。
光宝8500W碳化硅AI服务器电源拆解
看完了光宝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,拆下安装提手,拆开电源外壳,壳体内部设有麦拉片绝缘。
PCBA模块通过螺丝固定在壳体内部。
电源前端设有散热风扇和连接铜条。
左侧设有高压滤波电容和PFC升压电感。
中间位置开关管设有散热片。
右侧变压器焊接铜片连接,交流输入小板覆盖麦拉片绝缘。
连接铜条两端通过螺丝固定。
指示灯小板通过导线连接。
控制小板设有连接排线。
PCBA模块之间通过螺丝连接固定。
交流输入小板通讯端子通过排针连接。
拧下固定螺丝,拆下输入端交流连接铜条。
铜条用于交流输入连接。
再拆下交流输入小板和输出连接器。
正负极输出连接器通过螺丝固定。
尾部输出连接器连接端子镀金。
拧下固定螺丝,拆解取出PCBA模块。外壳下方为PFC模块,上方为LLC模块。
交流输入通过长条小板连接。
小板表面粘贴胶带加强绝缘。
小板内部设有连接铜条,两侧设有连接端子。
交流输入小板正面一览,压敏电阻和气体放电管粘贴胶带绝缘。
撕下绝缘胶带,气体放电管,保险丝,Y电容外套热缩管绝缘。
小板背面设有铜条增强载流。
保险丝规格为45A 500V,外套热缩管绝缘。
安规X2电容来自实全电子,规格为0.15μF。
蓝色Y电容来自华新科,料号AH222M。
黄色压敏电阻料号TVR14621,用于吸收过压浪涌。
玻璃气体放电管用于吸收过压浪涌。
检测温度的热敏电阻特写。
二极管来自威世,丝印S123,型号SS12P3L,为肖特基二极管,规格为30V 12A,采用TO-277A封装。
MLCC滤波电容特写。
PFC模块正面一览,右侧为交流输入端,设有共模电感,切换继电器,软启动小板,辅助电源小板。中间上方设有PFC电感,下方设有高压滤波电容。左侧上方设有控制小板。覆盖铜片屏蔽,下方设有驱动器和PFC开关管。
PFC模块背面设有PFC开关管,二极管和电流检测芯片。对应高压电容位置镂空降低厚度。
焊接拆下高压滤波电容,辅助电源小板,软启动小板和控制小板,继续进行拆解。
两组交流输入接线柱高低布置,用于连接铜条。
接线柱焊接连接到PCBA模块,后面设有共模电感,共模电感两侧设有气体放电管。
继电器用于两路交流输入切换。
切换继电器来自宏发,型号HF179-40W/12-H1TF,为小型大功率继电器,触点载流能力40A,线圈电压12V,两颗继电器串联连接。
继电器侧面焊接绝缘小板。
软启动小板正面设有启动电阻,IGBT,继电器,安规X2电容和Y电容。
小板背面粘贴高温胶带绝缘。
拆下启动电阻,观察小板元件型号。
散热片两面设有两颗IGBT。
IGBT来自英飞凌,丝印H40MR5,型号IHW40N120R5,为分立IGBT器件,带反并联二极管,规格为1200V 40A,采用TO-247封装。
另一颗IGBT型号相同。
电阻外套热缩管绝缘。
水泥电阻规格为1.3Ω。
启动电阻外套热缩管绝缘。
电阻焊接连接到垂直小板,小板背面粘贴胶带绝缘。
启动电阻阻值为17Ω。
启动继电器来自宏发,型号HF161-40/12HTF,为小型大功率继电器,载流能力40A,线圈电压12V。
贴片MLCC电容特写。
TVS来自台半,丝印LEJ,型号P6SMB18AH,反向截止电压15.3V,击穿电压17.1V,峰值脉冲功率600W,通过AEC-Q101认证,采用SMB封装。
两颗蓝色Y电容来自华新科,料号AH332M。
安规X2电容来自华容,规格为1.5μF。
光宝LTV1007光耦用于电压检测。
驱动器来自德州仪器,型号UCC27511,是一颗具备分离输出的单通道栅极驱动器,用于驱动IGBT,采用SOT-23封装。
共模电感采用漆包线绕制,磁芯缠绕胶带绝缘,底部设有电木板绝缘。
Y电容和X2电容焊接在垂直小板上。
小板背面粘贴高温胶带绝缘。
两颗蓝色Y电容来自华新科,料号AH332M。
安规X2电容来自华容,规格为1.5μF。
PFC开关管固定在散热片上,两侧设有供电变压器。
散热片另一面也设有PFC开关管。
PFC开关管来自Wolfspeed,型号C3M0045065K,为碳化硅开关管,耐压650V,导阻45mΩ,采用TO247-4封装。
散热片另一面设有三颗同型号的开关管,组成图腾柱PFC快速半桥。
对应6颗开关管设有3颗隔离驱动器。
驱动器来自德州仪器,型号UCC21520A,为双通道隔离驱动器,支持4A拉电流和6A灌电流,具备5.7kVrms隔离能力,支持3-18V输入电压和25V驱动电压,具备欠压闭锁保护,采用SOIC16封装。
慢速半桥开关管来自英飞凌,丝印60R022S7,型号IPT60R022S7,为CoolMOS S7系列,耐压600V,导阻22mΩ,采用HSOF-8封装。
配合整流的二极管来自台半,型号S15MC,规格1000V 15A,采用SMC封装。
另一面设有同型号的整流管。
两颗整流管型号相同。
驱动器来自德州仪器,型号UCC27424,为双通道低侧栅极驱动器,支持4A输出电流,采用SOIC8封装。
搭配使用的变压器特写。
另一颗驱动器型号相同。
搭配使用的变压器特写。
PFC电感采用利兹线绕制,底部设有电木板绝缘。
对应3颗PFC电感设有3颗电流检测芯片。
电流检测芯片来自埃戈罗,型号ACS733,是一颗1MHz带宽的电流传感器,采用差分霍尔采样,具备3600Vrms隔离能力,采用SOIC-16封装。
三极管来自安世半导体,型号PBSS4350Z,为NPN型三极管,规格为50V 3A,采用SOT223封装。
用于电压检测的分压电阻特写。
高压滤波电容粘贴胶带绝缘,底部焊接小板转接。
高压滤波电容来自金山,为PI系列小体积电解电容,规格为1870μF475V。
另一颗电容规格为1430μF475V。
电容规格为1190μF475V。
二极管来自达尔,型号B260A,规格为60V 2A,采用SMA封装。
降压芯片来自德州仪器,丝印NAYS,型号TPS560430,是一颗4-36V输入电压,0.6A输出电流的同步降压转换器,采用SOT23封装。
47μH降压电感特写。
三极管来自安世半导体,型号PBSS5350Z,为PNP型三极管,规格为50V3A,采用SOT223封装。
MLCC滤波电容特写。
三颗二极管型号为B260A。
三极管来自安世半导体,型号PBSS5350Z。
三颗二极管型号为B260A。
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220μF25V。
两颗滤波电容来自贵弥功,规格为35V330μF。
蓝色Y电容来自华新科,料号AH102M。
PFC输出连接端子特写。
PFC控制小板外侧设有实时微控制器,晶振和存储器。
另一面设有同步降压芯片。
实时微控制器来自德州仪器,型号TMS320F28P650SH,芯片内置C2000 32位MCU,内置C28x DSP和CLA CPU,内置64位FPU。芯片内部集成768K FLASH和244KB SRAM,集成16位ADC,采用HTQFP100封装。
芯片外置20.0MHz时钟晶振特写。
存储器来自微芯科技,丝印5F,型号AT25512,容量为64KB,支持1.8-5.5V工作电压,采用8-lead TSSOP封装。
降压芯片采用德州仪器TPS560430。
47μH降压电感特写。
丝印ZFS2的芯片特写。
10μH贴片电感特写。
MLCC滤波电容特写。
用于连接LLC控制小板的插座来自安费诺。
两块辅助电源小板完全相同,对应两路交流输入。
选取一块小板进行介绍,小板正面设有整流桥,NTC热敏电阻,高压滤波电容,变压器和肖特基二极管,右侧设有降压芯片,稳压芯片和光耦。
小板背面设有稳压芯片,隔离放大器,辅助电源芯片和肖特基二极管。
整流桥来自台半,型号ABS20M,规格为2A 1000V,采用ABS封装。
SCK102热敏电阻用于吸收上电的浪涌电流。
高压滤波电容来自红宝石,为HXW系列电解电容,规格为500V33μF,顶部粘贴高温胶带绝缘。
辅助电源芯片来自英飞凌,型号ICE5QR0680BG,为第五代准谐振集成电源芯片,集成控制器和800V耐压CoolMOS,宽电压支持42W输出功率,采用DSO-12封装。
为电源芯片供电的滤波电容规格为47μF50V。
TVS来自力特,型号P6SMB180A,反向截止电压154V,击穿电压171V,峰值脉冲功率600W,采用SMB封装。
变压器磁芯缠绕胶带绝缘。
亿光EL1017光耦用于输出电压范围。
二极管来自达尔,丝印S10U200,型号SBR10U200P5,规格为200V 10A,采用PowerDI5封装。
滤波MLCC电容特写。
另一颗二极管型号相同。
滤波MLCC电容特写。
排针位置设有MLCC电容。
稳压芯片来自意法半导体,丝印LD33,型号LD1117S33TR,支持15V输入电压,输出电压为3.3V,输出电流800mA,采用SOT223封装。
降压芯片采用德州仪器TPS560430。
47μH降压电感特写。
稳压芯片来自德州仪器,丝印SDH,型号TPS70950,是一颗具有反向电流保护和使能功能的低压降稳压器,支持30V输入电压和150mA输出电流,采用SOT-23封装。
隔离放大器来自德州仪器,型号AMC1301,是一颗精密增强型隔离放大器,支持±250mV输入电压范围,支持-40~125℃工作温度,采用SOIC8封装。
用于电压检测的分压电阻特写。
LLC模块正面一览,左侧设有输入端子,高压滤波电容,开关管散热片,右侧设有谐振电容小板和谐振电感,右侧设有待机电源变压器。中间位置设有LLC变压器,并焊接同步整流小板,右侧设有滤波电容和散热片。
LLC模块背面设有隔离驱动器,电流采样芯片,中间位置设有待机电源芯片和同步整流管,右侧设有电流取样电阻和输出控制管。
焊接拆下高压滤波电容,控制小板,谐振电容小板,变压器和同步整流小板以及输出控制管的散热片,继续进行拆解。
高压滤波电容缠绕胶带绝缘。
电容侧面焊接小板连接,粘贴麦拉片绝缘。
电容通过焊接连接。
滤波电容规格为1430μF475V,总容量为5920μF。
散热片固定全桥LLC开关管。
背面开槽并插入麦拉片绝缘。
LLC开关管来自英飞凌,丝印60R031F7,型号IPW60R031CFD7,为CoolMOS CFD7系列,NMOS,耐压650V,导阻31mΩ,采用TO 247-3封装。
散热片另一侧设有四颗同型号的开关管,用于交错全桥LLC转换。
驱动器采用德州仪器UCC21520A,与PFC开关管驱动器型号相同。
共设有4颗用于两相交错全桥LLC应用。
ES1J二极管和B260A二极管特写。
滤波电容来自松下,为SVPK系列导电性聚合物铝固体电解电容器,规格为47μF35V,耐热125℃。
MLCC滤波电容特写。
电流传感器来自埃戈罗,型号CT433-HSWF65MR,具备5kV隔离能力,支持双向65A电流检测,支持-40~125℃工作温度,采用16-lead SOICW封装。
两颗谐振电感缠绕高温胶带绝缘。
谐振电容小板缠绕高温胶带绝缘。
小板正面设有NPO谐振电容。
小板背面为预留空焊。
变压器焊接连接到同步整流小板。
小板顶部焊接连接铜条。
小板底部设有连接铜条和排针。
变压器焊接连接到同步整流小板。
焊接分开变压器与同步整流小板的连接。
变压器磁芯粘贴胶带绝缘,初级采用利兹线绕制,次级采用铜片焊接。
同步整流小板正面设有MLCC滤波电容和同步整流管。
小板背面设有同步整流管和驱动器。
同步整流管来自英飞凌,丝印014N8N6,型号ISC014N08NM6,NMOS,耐压80V,导阻1.45mΩ,采用TSON-8封装。
中间位置设有4颗同型号的同步整流管。
右侧设有2颗同型号的同步整流管。
用于检测温度的热敏电阻特写。
用于滤波的MLCC电容特写。
用于滤波的MLCC电容特写。
左侧设有4颗同型号的同步整流管。
中间位置设有8颗同型号的同步整流管。
右侧设有4颗同型号的同步整流管。
驱动器来自德州仪器,型号UCC21225A,为双通道隔离驱动器,具备2.5kV隔离能力,具备4A拉电流和6A灌电流,支持GaN,IGBT,MOS和SIC应用,采用LGA-13封装。
左侧中间位置的驱动器特写。
右侧中间位置的驱动器特写。
右侧的驱动器特写,共使用4颗同型号的驱动器。
变压器底部粘贴高温胶带绝缘。
输出滤波电容来自立隆,为HBS系列高分子固液混合铝电解电容器,支持125℃ 4000小时寿命,规格为220μF63V。
滤波电解电容来自红宝石,为ZLJ系列长寿命电解电容,规格为63V820μF。
电流检测电阻和输出控制管覆盖散热片,并设有导热垫。
电流取样电阻丝印L20。
输出控制管采用英飞凌ISC014N08NM6,与同步整流管型号相同。
PCB背面也设有两颗丝印L20的取样电阻。
PCB背面设有6颗同型号的输出控制管。
电源正负极输出连接器特写。
屏蔽铜片下设有待机电源芯片。
待机电源芯片来自帕沃英蒂格盛,型号INN3690C,为InnoSwitch3-EP系列,芯片内部集成900V PowiGaN开关管,集成多模式准谐振反激控制器,次级侧检测和同步整流驱动器,采用FluxLink反馈,支持宽电压85W输出功率,采用InSOP-24D封装。
帕沃英蒂格盛 INN3690C 资料信息。
待机电源变压器缠绕胶带绝缘,底部设有电木板绝缘。
同步整流管来自英飞凌,丝印110N15NS,型号BSC110N15NS5,NMOS,耐压150V,导阻11mΩ,采用TDSON-8封装。
滤波电容来自立隆,为OVG系列高分子固态铝电解电容器,具备15000小时寿命,规格为120μF25V。
两颗滤波电容来自尼吉康,为FPCAP系列导电性高分子铝固态电解电容器,规格为1500μF16V。
降压芯片采用德州仪器TPS560430。
47μH降压电感特写。
1μH滤波电感特写。
10mΩ取样电阻用于输出电流检测。
电流检测芯片来自德州仪器,丝印SHE,型号INA199B3,是一颗26V双向电流检测放大器,采用SC70封装。
供电控制管来自英飞凌,丝印010NE2LS,型号BSC010NE2LS,NMOS,耐压25V,导阻1mΩ,采用TDSON-8封装。
三极管来自安世半导体,丝印2R,PBSS4112PAN,为120V 1A NPN/PNP双三极管,采用DFN2020-6封装。
二极管来自威世,丝印12M12,型号V12PM12,为沟槽MOS势垒肖特基二极管,规格为120V 12A,采用TO-277A封装。
MLCC滤波电容特写。
10kΩ贴片电阻特写。
连接通信端子的排针特写。
控制小板外侧设有铜片屏蔽。
控制小板内侧也设有铜片屏蔽。
拆下控制小板两侧的屏蔽铜片。
控制小板外侧设有运放,电流检测芯片,实时微控制器,I/O扩展芯片,供电控制管和隔离通信芯片。
控制小板内侧设有CAN收发器,存储器,驱动器,隔离变压器,整流管和滤波电容。
实时微控制器采用德州仪器TMS320F28P650SH。
芯片外置20.0MHz时钟晶振特写。
存储器来自意法半导体,丝印412R8,型号M24512-RDW6TP,容量为64KB,支持1.7-5.5V工作电压,采用TSSOP8封装。
I/O扩展芯片来自德州仪器,丝印TCA539Q,型号TCA9539-Q1,是一颗具有中断输出、复位和配置寄存器的汽车类低压16位I2C和SMBus低功耗I/O扩展器,采用TSSOP16封装。
运放来自德州仪器,型号OPA4191,是一颗具备轨到轨输入输出的四路低功耗精密运放,支持-40~125℃工作温度,采用TSSOP14封装。
电流检测放大器来自德州仪器,丝印I240A2,型号INA240,是一颗具有增强型PWM抑制的双向超精密电流检测放大器,支持-4-80V共模电压,采用TSSOP8封装。
运放来自德州仪器,丝印OUWQ,型号OPA172,是一颗单电源轨对轨输出运算放大器,采用SOT23封装。
稳压芯片采用德州仪器TPS70950。
丝印ZFS2的芯片特写。
滤波电容规格为330μF16V。
滤波电容规格为220μF16V。
供电控制管采用英飞凌BSC010NE2LS
驱动器采用德州仪器UCC27424。
变压器粘贴胶带绝缘。
4颗B260A二极管组成桥式整流。
滤波电容规格为47μF35V。
隔离通信芯片来自德州仪器,型号ISO1042,是一款符合ISO 11898-2:2016和ISO 11898-5:2007物理层标准,支持1Mbps CAN和5Mbps FD速率,采用8-SOIC封装。
隔离通信芯片来自德州仪器,型号ISO7741,是一颗四通道增强型数字隔离器,具备3个正向通道和1个反向通道,支持100Mbps传输速率,支持-55~125℃工作温度,采用SOIC16封装。
CAN收发器芯片来自恩智浦,型号TJA1042T/3,是一颗高速CAN收发器,具备待机模式和总线唤醒功能,采用SO8封装。
两颗B260A二极管特写。
威世SS12P3L二极管特写。
滤波MLCC电容特写。
散热风扇和指示灯小板通过插接件连接。
开关降压小板设有导热垫和屏蔽铜片,固态电容粘贴胶带绝缘。
小板背面设有屏蔽铜片。
小板左侧设有降压控制器,中间位置设有同步降压开关管,电流取样电阻和滤波电容,右侧设有降压电感。
小板背面设有保险丝和二极管。
降压控制器来自德州仪器,型号LM5117,是一颗5.5-65V输入电压的电流模式同步降压控制器,具备模拟电流监视器,具备可编程的电流限制,可编程的软启动和跟踪,可编程的线路欠压锁定,可编程切换偏置电源,采用HTSSOP20封装。
同步降压开关管来自英飞凌,丝印021N08N,型号BSC021N08NS5,NMOS,耐压80V,导阻2.1mΩ,采用TSON-8-3封装。右侧两颗为降压上管,左侧两颗为降压下管。
8mΩ取样电阻用于检测输出电流。
10μH降压电感特写。
滤波电容规格为220μF16V。
TVS来自力特,丝印NG,型号SMBJ58A,反向截止电压58V,采用SMB封装。
二极管采用威世V12PM12。
指示灯小板正面粘贴泡棉遮光。
小板背面设有连接器。
贴片LED指示灯特写。
电源内部温度传感器特写。
散热风扇设有钢板固定。
散热风扇来自建准,型号XG40561BX-1QA90-S9I,输入电压为12V。
全部拆解一览,来张全家福。
服务器电源网拆解总结
最后附上光宝8500W碳化硅AI服务器电源的核心物料清单,方便大家查阅。
光宝这款AI服务器电源型号为PS-2852-1ADU,支持200-277V交流输入,最大输出功率为8500W。电源额定输出电压为51.5V,输出电流165A,待机电源输出电压12V,输出电流0.84A。电源内置散热风扇,从外侧吸入空气,经过电源内部,从内侧连接器处吹出散热。
服务器电源网通过拆解了解到,光宝这款电源内部采用两块PCBA模块组成,分别为PFC和LLC模块,采用三相交错图腾柱PFC+两相交错全桥LLC+同步整流架构。PFC模块支持两路交流输入,通过继电器切换,设有两路独立的辅助电源。
PFC模块和LLC模块均采用德州仪器TMS320F28P650SH实时微控制器,图腾柱PFC快管采用Wolfspeed C3M0045065K碳化硅MOS管,慢管采用英飞凌IPT60R022S7开关管,LLC开关管采用英飞凌IPW60R031CFD7开关管,使用德州仪器UCC21520A隔离驱动器。
同步整流管采用英飞凌ISC014N08NM6,使用德州仪器UCC21225A隔离驱动器。电源内部隔离通信芯片采用德州仪器ISO1042和ISO7741,并使用AMC1301隔离放大器进行输入电压检测。使用埃戈罗电流检测芯片,用于PFC和LLC级电感电流检测。
两路辅助电源芯片采用英飞凌ICE5QR0680BG,待机电源采用帕沃英蒂格盛INN3690C,内置900V PowiGan氮化镓开关管。高压滤波电容来自金山,输出滤波电容采用立隆和红宝石品牌。电源内部采用多块小板焊接,充分利用空间,提升散热性能。



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