功率之心近期通过专业拆解了解到,SUPERMICRO超微1000W钛金牌服务器电源PWS-1K02A-1R内部采用多款意法半导体功率器件。

其中STB42N65M5、STW40N60M2、STP34NM60ND三款高压MOSFET分别用于主动整流、PFC升压以及全桥LLC功率级,覆盖电源三级高压功率链路。

超微这款服务器电源支持100-127V及200-240V交流输入,在高压输入下额定输出功率1000W,输出规格为12V 83A,并具备12V 2.1A待机输出。

通过拆解发现,整机采用主动整流+PFC+全桥LLC+同步整流架构,并配备PMBus接口,具备80 PLUS钛金牌转换效率。

STB42N65M5用于主动整流

 

电源交流输入端设有独立主动整流小板,功率MOSFET采用意法半导体STB42N65M5。

STB42N65M5是一款650V NMOSFET,采用意法MDmesh M5超结技术,导通电阻70mΩ,连续漏极电流33A,采用D²PAK贴片封装。

该器件具备较低导通电阻、良好的开关性能以及高dv/dt能力,适用于高功率密度电源转换应用。

在这款服务器电源中,STB42N65M5承担前级主动整流开关功能,通过主动器件降低交流输入整流环节的导通损耗,为后级PFC转换提供直流输入。

STW40N60M2用于PFC升压

 

PFC功率级采用意法半导体STW40N60M2作为升压开关管。

STW40N60M2是一款600V NMOSFET,基于MDmesh M2超结技术打造,典型导通电阻78mΩ,连续漏极电流34A,采用TO-247封装。该器件具备低栅极电荷以及优化的输出电容特性,面向高效率功率转换应用。

通过STW40N60M2与碳化硅升压二极管配合,承担服务器电源PFC级的高频升压开关任务,在提升功率因数的同时兼顾高功率输出下的转换效率。

STP34NM60ND用于全桥LLC

 

经过PFC升压及高压电解电容滤波后,电源进入全桥LLC谐振转换级。该级采用意法半导体STP34NM60ND作为全桥LLC开关管,并由虹冠电子CM6901控制器配合思佳讯Si8233BD隔离驱动器进行驱动。

STP34NM60ND是一款600V NMOSFET,典型导通电阻为97mΩ,连续漏极电流29A,采用TO-220封装。该器件集成快速恢复体二极管,同时具备较低栅极电荷和输入电容。

在超微这款电源中,STP34NM60ND组成全桥LLC功率级,将PFC母线高压经过谐振转换及变压器隔离降压,为后级同步整流及12V大电流输出提供功率转换。

总结

超微1000W服务器电源采用主动整流、PFC升压、全桥LLC及同步整流架构,其中三个主要高压开关环节均采用意法半导体MOSFET,分别为650V STB42N65M5以及600V STW40N60M2、STP34NM60ND,覆盖前级主动整流、PFC及主功率DC-DC转换。

三款器件采用不同封装和器件技术,针对各功率级的开关方式及散热需求进行配置,也体现出意法高压MOSFET产品在服务器电源高压功率链路中的应用基础。