一款3200W服务器电源,同时用上两颗同型号C2000实时微控制器,并分别掌管前后两级主功率变换,这样的配置并不多见。
芯片案例通过专业拆解了解到,鑫谷3200W钛金牌碳化硅数字服务器电源内置两颗德州仪器TMS320F280039C-Q1,其中一颗负责交错式图腾柱PFC控制,另一颗负责全桥LLC控制。两颗芯片各自承担一套功率级的信号采集、实时运算及PWM控制,共同组成这款3200W电源的数字控制核心。
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鑫谷3200W钛金牌碳化硅数字服务器电源
鑫谷这款服务器电源型号为CRPS3200W-12V,采用标准CRPS外形设计,支持100-240V交流输入及240V直流输入。在220-240V交流输入条件下,电源额定输出电压为12.2V,输出电流达到262.3A,最大输出功率为3200W,同时支持12V 3A待机电源输出。
电源采用交错式图腾柱PFC搭配全桥LLC架构,并采用德州仪器全数字控制方案。
拆解可以看到,电源内部设有两颗TMS320F280039C-Q1实时微控制器,其中一颗位于主板背面,负责交错式图腾柱PFC控制;
另一颗位于独立控制板上,负责全桥LLC控制。两颗芯片分别承担不同功率级的实时运算、信号采集和PWM控制,共同构成整机的数字控制核心。
德州仪器TMS320F280039C-Q1
德州仪器TMS320F280039C-Q1属于C2000系列实时微控制器,内置120MHz C28x DSP内核和CLA控制律加速器。而在鑫谷这款3200W服务器电源中,它并不是普通的状态管理MCU,而是直接参与主功率级控制,一颗用于盯住前级PFC,一颗负责后级LLC,两级功率变换都由数字控制器实时接管。
这种分工意味着芯片既要看得快,也要算得快。三组4MSPS、12位ADC负责持续获取电压、电流等反馈信号,C28x DSP与CLA根据这些数据实时完成控制运算,再通过16路ePWM调整功率管的开关时序。
也就是说,从信号采集、算法计算到最终控制功率器件动作,TMS320F280039C-Q1基本贯穿了整个闭环控制过程。
芯片还集成384KB Flash、69KB RAM以及FPU、TMU、CLB等模块,为PFC、LLC控制算法和保护逻辑提供运行空间;窗口比较器则可用于快速异常检测。PMBus、I²C、SPI、CAN等通信接口,则让主控在完成功率控制之外,还能兼顾状态监测及系统通信。
对于3200W级服务器电源来说,鑫谷没有让单颗MCU同时兼顾PFC和LLC,而是为两级功率变换分别配置独立C2000主控。这样的设计重点不只是“用了两颗芯片”,而是将两套复杂闭环控制拆开处理,让各自拥有更充足的采样、运算和PWM资源。
芯片案例总结
鑫谷这款3200W服务器电源没有使用单颗控制器统筹全部功率级,而是采用两颗德州仪器TMS320F280039C-Q1,分别负责交错式图腾柱PFC与全桥LLC控制。独立控制方式能够为不同功率级提供充足的实时运算、信号采集和PWM资源,同时便于控制算法开发及平台化升级。
TMS320F280039C-Q1集成C28x DSP、CLA、三组高速ADC和16路ePWM,并提供PMBus等多种通信接口,覆盖数字电源从信号采集、闭环运算、PWM控制到系统通信的主要需求。两颗芯片同时应用在3200W服务器电源中,也展现了德州仪器C2000实时控制平台在高功率、高功率密度数字电源中的技术实力。



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