前言

本期为大家介绍的是台达 E50SN12051NKDB 非隔离式 1/8 砖 DC-DC 电源模块,这款模块额定满载功率 612W,支持 40-60V 宽范围 48V 母线输入,12V/51A 输出,官方满载效率最高可达 97.3%,适配算力服务器、存储设备、通信交换机等高密度供电设备。

模块标配一体式铝合金导热底座,搭载完整数字控制与完善保护电路,支持 PMBus 信号管控。下面我们就来看看这款台达大功率 1/8 砖电源模块的硬件方案与工程设计思路。

台达 1/8 砖 DC-DC 电源模块外观

台达 E50SN12051NKDB 非隔离型 DC-DC 电源模块采用 1/8 砖标准尺寸设计。

底部配套一体式铝合金导热底座,之间使用螺丝进行固定。

电感外环金属片和铝合金导热底座间设有蓝色导热垫。

模块输入端设有两根大体积实心镀锡铜柱,作为 48V 母线输入正负极。

降压电感上贴有电源模块铭牌,产品型号为E50SN12051NKDB。

通过查阅台达官方资料了解到,这款产品支持 40-60V ⎓ 16A 输入,以及 +12V ⎓ 51A 输出,满载功率 612W,效率高达 97.3% @54Vin。

另一端除镀锡铜柱外,还设有 7Pin 信号排针。

测得台达 1/8 砖电源模块长度为58.49mm。

宽度为22.87mm。

厚度为12.07mm。

产品拿在手上的大小直观感受。

另外测得电源模块重量约为43g。

台达 1/8 砖 DC-DC 电源模块方案解析

拆掉螺丝分离铝合金导热底座,板子背面器件还打胶处理。

将模块清理干净,板子正面设有电源管理芯片、降压开关管管以及电感等器件。

背面设有主控芯片、电流检测放大器、驱动器以及降压开关管等器件。

输入端防反接开关丝印C02J。

电源管理芯片来自TI德州仪器,丝印L34927,实际型号为LM34927,这是一款隔离 DC-DC 专用高压同步 Buck 偏置稳压器,支持7.5-100V宽输入电压范围,频率可调至 1MHz,并集成600mA 高侧和低侧开关,采用WSON-8封装。

搭配的120μH电感特写。

主控芯片来自TI德州仪器,型号UCD3138,为高集成数字电源控制器,芯片内置高性能32位处理器,内部集成32KB闪存存储器,具备I2C接口和PMBus接口,UART接口,支持电源和电信整流器,功率因数校正和DC-DC模块应用,采用QFN40封装。

开关管来自英飞凌,丝印110N08N,实际型号为BSZ110N08NS5,NMOS管,耐压80V,导阻11mΩ,采用TSDSON-8 FL封装。

0.2μH电感特写。

电流检测放大器来自TI德州仪器,丝印BJK,实际型号为INA195,支持-16~80V 超宽电压输入,固定 100 倍电压增益,500kHz 信号带宽,采用SOT-23-5封装。

降压电感特写。

板子正面输出一侧设有 TI UCC27282 驱动器,英飞凌 BSZ0506NS、BSZ0500NSI以及丝印SS22 MOS管各两颗。

驱动器来自德州仪器,型号 UCC27282,为 120V 耐压的半桥栅极驱动器,具备 3A 灌电流和 3A 拉电流输出,芯片具备输入互锁保护、5V 欠压锁定功能,集成自举二极管,支持使能控制,采用 SON10 封装。

丝印SS22 MOS管特写。

另一颗特写。

降压开关管来自英飞凌,两颗型号为BSZ0506NS,NMOS,耐压30V,导阻4.4mΩ,采用TSDSON-8 FL封装。

另外两颗型号为BSZ0500NSI,NMOS,耐压30V,导阻1.5mΩ,采用TSDSON-8 FL封装。

背面外围设有 5 颗 TI UCC27282 驱动器,以及英飞凌 BSZ0500NSI和丝印SS22 MOS管各两颗。

中心区域四颗降压开关管也是来自英飞凌,型号BSZ075N08NS5,NMOS,耐压80V,导阻7.5mΩ,采用TSDSON-8 FL封装。

服务器电源网总结

最后附上台达非隔离型 1/8 砖 DC-DC 电源模块的核心器件清单,方便大家查阅。

台达 E50SN12051NKDB 非隔离型 DC-DC 电源模块面向 AI 服务器、通信交换机高密度供电场景打造,标准 1/8 砖封装体积小巧,一体化铝合金底板搭配导热垫优化散热,最高 97.3% 的转换效率有效降低整机功耗与温升。

整机采用 TI LM34927+UCD3138 全套数字电源方案搭配英飞凌全系低阻功率 MOS,数字管控、多重保护电路一应俱全,硬件布局与器件选型尽显台达成熟工业电源设计功底,是 600W 级 48V 转 12V 板载降压模块的优质参考方案,对电源研发工程师具备很高的学习价值。