前言

服务器电源在PFC升压级承担着把交流电整流后抬升到高压母线的任务,这一级长期工作在几百伏母线电压与较高开关频率下,对整流器件的反向恢复特性、开关损耗和高温下的可靠性都提出了很高要求。传统硅快恢复二极管在关断瞬间会产生反向恢复电流,既增加损耗,也容易在开关管上叠加电流应力,所以PFC级改用碳化硅肖特基二极管已经成为大功率服务器电源的主流选择。

功率之心通过专业拆解了解到,台达DPST-2430AB C 2430W碳化硅服务器电源在交错式PFC升压级采用了2颗英飞凌IDH08SG60C碳化硅肖特基二极管,单颗规格为600V 8A,采用TO220-2封装,与两颗英飞凌SPW35N60C3开关管组成两相交错PFC,共同将整流后的直流电压抬升至高压母线,为后级移相全桥变换提供稳定的输入。

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台达2430W碳化硅服务器电源

台达DPST-2430AB C采用长条形金属机身,电源一侧设有安装提手、散热风扇和指示灯,另一侧设有连接器与防护格栅。

这款电源支持200-240V交流输入与190-290V直流输入,直流输出为12.5V 200A,待机输出为12V 2.5A,额定输出功率2430W。

取出PCBA模块可以看到,电源采用交错式PFC+移相全桥+同步整流架构,左侧中间位置的散热片为整流桥、PFC开关管和PFC整流管散热,碳化硅二极管就安装在这一区域。

电源PFC升压级区域的器件分布,碳化硅二极管与PFC开关管共用同一片散热片,通过螺丝压接在铝制散热器上。

英飞凌IDH08SG60C碳化硅肖特基二极管

英飞凌IDH08SG60C隶属于thinQ!第三代碳化硅肖特基二极管系列,采用TO220-2封装,单颗规格为600V 8A。

这款器件连续正向电流为8A,浪涌正向电流可达42A,重复峰值反向电压为600V,反向恢复电荷Qc仅为12nC,壳温25℃下的允许功耗为100W,结到壳热阻为1.5K/W,工作结温覆盖-55℃至175℃。

由于碳化硅属于宽禁带半导体材料,这款器件在工作时不存在少数载流子注入,因此没有反向恢复电流,开关损耗对温度和负载变化都不敏感,根据参数来看,高温特性相当稳定。IDH08SG60C在8A这个电流档位下把器件电容做到了很低,反向恢复电荷只有12nC,特别适合PFC这类需要高开关频率、又要尽量降低开关损耗的场合。

功率之心总结

台达在这款2430W碳化硅服务器电源的交错式PFC升压级一次使用了2颗英飞凌IDH08SG60C碳化硅肖特基二极管,单颗规格600V 8A,采用TO220-2封装。器件凭借无反向恢复、反向恢复电荷仅12nC以及高温下稳定的正向压降和漏电流,负责把升压电感的能量整流输送到高压母线,并在两相交错工作方式下分担电流与热应力。

对一台2430W、要为AI算力设备持续供电的服务器电源来说,PFC级的效率每提升一点,都意味着发热和风扇功耗的同步下降,而碳化硅器件在高温下依然稳定的开关特性,恰好匹配服务器电源长时间满负载运行的工况。这种选择体现的是碳化硅器件在大功率服务器电源中逐步成为标准用料的原因。