AI算力基础设施持续扩张,服务器功率不断提升,电源需要在有限空间内兼顾转换效率、输出能力和散热表现。PFC作为服务器电源前级的重要组成部分,其开关器件的导通损耗和开关损耗,会直接影响整机效率和发热。
功率之心近期通过拆解发现,村田一款2000W钛金牌服务器电源在PFC升压电路中采用两颗英飞凌IPP60R040C7功率MOSFET,用于承担高频开关转换。
村田2000W钛金牌服务器电源
村田2000W钛金牌服务器电源型号为D1U54T-W-2000-12-HC4TC,支持100-120V和200-240V交流输入。
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在200-240V输入条件下,电源输出规格为12V、166.7A,最大输出功率达到2000W,同时提供3.3V、3A待机输出,并具备80 PLUS钛金能效。
这款电源采用双向开关PFC、半桥LLC和同步整流架构。机身长度约350mm,宽度约55.4mm,厚度约40.4mm,在较为狭长的模块内部完成2000W功率转换,对功率器件性能和内部散热设计提出了较高要求。
英飞凌IPP60R040C7功率MOSFET
通过拆解发现,该产品电源PFC区域设有独立散热片,两颗英飞凌IPP60R040C7固定在散热片上,作为PFC开关管使用。器件与PFC电感、整流器件等共同组成前级功率转换电路,承担高频开关任务,将输入电能转换至后级所需的高压直流母线。
IPP60R040C7属于英飞凌CoolMOS C7系列超结功率MOSFET,采用TO-220封装,最大导通电阻为40mΩ,典型栅极电荷为107nC,脉冲漏极电流可达211A。
较低的导通电阻有助于控制大电流工作时的导通损耗,器件较低的开关损耗则适合服务器电源PFC等高功率、高效率应用。
英飞凌将CoolMOS C7定位于高性能硬开关应用,支持更快的开关速度,并可应用于服务器、通信电源、UPS和光伏等场景。
对于2000W服务器电源来说,PFC开关管需要频繁处理高压和大电流转换,其效率和热性能将直接影响前级功率损耗。
从内部结构来看,两颗IPP60R040C7集中安装在金属散热片上,通过主动风冷带走工作热量。在保持TO-220传统封装形式的同时,器件凭借40mΩ导通电阻和较快的开关能力,满足这款钛金牌服务器电源对效率和功率处理能力的要求。
总结
英飞凌IPP60R040C7被应用在村田2000W服务器电源的PFC核心功率级,负责输入端的高频开关转换。相比辅助电源或控制电路,这一位置需要直接处理整机输入功率,对器件损耗、耐压能力和运行稳定性都有更高要求。
当前AI服务器和高密度算力设备对供电功率的需求不断提高,服务器电源也在向更高效率和更高功率密度发展。IPP60R040C7进入2000W钛金牌服务器电源,体现了CoolMOS超结器件在高功率算力电源PFC环节中的应用价值。


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