前言

服务器电源的前级PFC要把宽范围交流输入升到400V左右的高压母线，开关管在这个位置上既要承受600V级耐压，又要在大电流、高温、长时间连续工作的条件下把导通损耗和开关损耗压住，因此对导通电阻、寄生电容、开关速度与散热能力都有很高要求。

功率之心通过拆解了解到，台达DPS-1600AB-37 A 1600W服务器电源的PFC升压级采用东芝TK31N60X，耐压600V，导阻73mΩ，连续漏极电流30.8A，采用TO-247封装，散热片上可见两颗同型号器件并排安装，与PFC升压级的碳化硅肖特基二极管配合完成升压。

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台达1600W碳化硅服务器电源

台达这款服务器电源型号为DPS-1600AB-37 A，采用标准CRPS版型，机身外侧设有散热风扇与品字电源插座，内侧通过金手指连接器与服务器连接供电。

电源在100-120V交流输入下最大输出功率为1000W，主路输出12V 83A；在200-240V交流输入或240V直流输入下最大输出功率提升至1600W，主路输出12V 132A，另提供12V 2.1A待机输出。

PCBA模块正面一览，左下角为交流输入端，左上方依次布置整流桥、PFC升压电感与LLC谐振电感，中间散热片上固定PFC开关管、PFC整流管与LLC开关管，电源采用PFC+半桥LLC+同步整流架构，内置科锐碳化硅二极管。

PFC开关管、PFC整流管与LLC开关管固定在散热片上，通过螺丝压接器件背部铜基板，再由散热片把热量带到风道中。中间这颗散热片同时压着PFC级与LLC级的器件，是整块PCBA上热流密度最高的位置。

东芝TK31N60X

拆解可以看到，台达在PFC升压级的散热片上并排安装了两颗东芝TK31N60X，器件本体采用TO-247封装，该器件属于东芝DTMOS-H系列硅基N沟道MOSFET，采用超级结结构。

TK31N60X的漏源击穿电压为600V，栅源电压范围±30V，连续漏极电流30.8A，脉冲漏极电流123A，栅极阈值电压2.5至3.5V，导通电阻典型值73mΩ、最大值88mΩ；

输入电容3000pF、输出电容70pF、反向传输电容7pF，栅极电阻1.8Ω；栅极总电荷65nC，其中栅源电荷19nC、栅漏电荷22nC；体二极管反向恢复时间410ns、反向恢复电荷3.5μC，二极管dv/dt耐受能力达到15V/ns。器件本身可承受的dv/dt耐量为50V/ns，沟道温度上限150℃。

在台达这台电源里，TK31N60X承担的是PFC升压级的主开关，栅极由意法半导体PM8834双路低侧驱动器直接驱动，导通时把升压电感储存的能量释放到高压母线，关断时则承受母线电压。它与同一片散热片上的碳化硅肖特基二极管成对工作，共同完成PFC升压。

超级结结构是这颗器件能同时压住导通电阻和开关损耗的原因。超级结把耐压层做成交替的P型与N型柱状结构，在600V耐压等级下把单位面积的导通电阻做低，73mΩ的典型值在30A档的600V MOSFET里属于低阻档；

TK31N60X通过螺丝压接固定在散热片上，与它并排安装的是LLC级的开关管，两者共用同一条风道。TO-247封装把漏极引出到背部铜基板，230W的允许功耗和0.543℃/W的沟道到壳热阻，正好与这种螺丝压接的散热方式匹配，方便把热量集中导到散热片上。

功率之心总结

台达在这款1600W碳化硅服务器电源的PFC升压级使用东芝TK31N60X，这是一颗600V耐压、73mΩ典型导阻、30.8A连续电流的DTMOS-H系列MOSFET，采用TO-247封装，散热片上可见两颗同型号器件并排安装，与碳化硅肖特基二极管配合完成PFC升压，由PM8834双路低侧驱动器直接驱动栅极。

在功率之心看来，服务器电源的PFC开关管选型从来不是只看导通电阻一项。TK31N60X在73mΩ导阻、30.8A电流、3000pF输入电容与65nC栅极电荷之间取的是一种平衡：导阻够低，开关又能做快，器件在宽输入范围下既扛得住电流应力，也不会把驱动和开关损耗推高；再配合TO-247的散热路径，才撑得起一台需要长期满载运行的1600W电源。