服务器电源通常采用12V低压大电流输出,功率达到2000W时,输出电流会超过160A。经过变压器降压后的高频交流电,还需通过同步整流转换为直流输出。由于这一环节直接承载整机输出电流,这就意味着MOSFET的导通电阻、封装散热能力以及并联应用性能都至关重要。
功率之心通过专业拆解了解到,村田一款2000W钛金牌碳化硅服务器电源在同步整流部分采用了8颗东芝TPWR8004PL功率MOSFET。该器件耐压40V,典型导通电阻低至0.65mΩ,并采用支持双面散热的DSOP Advance封装,可满足服务器电源低压大电流同步整流需求。
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村田2000W服务器电源
村田这款服务器电源型号为D1U54T-W-2000-12-HC4TC,支持100-120V以及200-240V交流输入,额定输出电压为12V。在200-240V输入条件下,最大输出电流达到166.7A,最大输出功率为2000W,并具备80 PLUS钛金能效。
村田这款服务器电源内部采用双向开关PFC、半桥LLC以及同步整流架构。
PCBA模块正面设有PFC开关管、PFC整流管、高压滤波电容、PFC升压电感、LLC开关管、谐振电容、谐振电感以及LLC变压器。输出端设有固态滤波电容、散热片和连接器。
PCBA模块背面设有贴片Y电容、隔离驱动器以及同步整流管,输出控制管设置在同步整流管右侧。
拆解发现,村田这款服务器电源在变压器背面设置了8颗东芝TPWR8004PL功率MOSFET。
东芝TPWR8004PL
东芝TPWR8004PL是一颗采用U-MOSⅨ-H工艺的N沟道功率MOSFET,面向高效率DC-DC转换器、开关稳压器以及电机驱动等应用。器件具备低导通电阻、低输出电荷以及高速开关等特点。
TPWR8004PL耐压为40V,在VGS=10V、ID=50A条件下,典型导通电阻为0.65mΩ,最大导通电阻仅0.8mΩ;在VGS=4.5V、ID=50A条件下,典型导通电阻为0.95mΩ,最大为1.35mΩ。
较低的导通电阻是TPWR8004PL的一项主要特点。
在TC=25℃条件下,TPWR8004PL连续漏极电流额定值为150A,芯片电流能力为340A,脉冲漏极电流最高达到500A。
TPWR8004PL典型输入电容为7370pF,在VGS=10V、ID=50A条件下,典型总栅极电荷为103nC,典型栅极开关电荷为23nC。器件典型输出电荷为85.4nC,兼顾低导通损耗与开关性能。
器件最高工作结温为175℃,底部漏极对应的结到外壳热阻最大为0.88℃/W,顶部源极对应的结到外壳热阻最大为0.93℃/W。
TPWR8004PL采用DSOP Advance封装,器件本体尺寸约为5mm×5mm,包含引脚在内的整体外形约为6mm×6mm,封装高度为0.73±0.1mm。器件顶部源极和底部漏极均可建立散热路径。
此次村田2000W服务器电源主路输出达到12V 166.7A,同步整流部分共采用8颗TPWR8004PL。器件顶部通过导热垫接触金属外壳,在多颗MOSFET共同分担输出电流的同时,也通过双面散热降低大电流工作时的温升。
功率之心总结
村田这款2000W钛金牌服务器电源采用12V输出,满载输出电流达到166.7A,同步整流部分需要持续承载百安级电流,因此对MOSFET的导通损耗和散热能力提出了较高要求。
村田在同步整流部分采用8颗东芝TPWR8004PL并联,利用0.65mΩ典型导通电阻降低大电流传输损耗。DSOP Advance封装支持顶部和底部双向散热,配合导热垫、金属外壳以及主动风冷,改善同步整流管在满载运行时的散热条件。这次案例能体现出东芝TPWR8004PL在高功率服务器电源中有着不错的应用场景。



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