前言
服务器电源的12V输出电流大、负载变化快,次级同步整流管长期工作在低压大电流状态,导通电阻直接决定整流环节的损耗,栅极电荷影响开关速度与驱动损耗,而随着服务器电源向高功率密度演进,表贴封装也成为适配自动化生产的选项。
功率之心通过专业拆解了解到,金升阳LMS800-P12B 800W铂金牌服务器电源在LLC变压器次级侧采用了4颗东微半导体SFS04R02GF同步整流管,单颗耐压40V、导通电阻1.5mΩ,采用PDFN5×6表贴封装,并搭配恩智浦TEA2095双路同步整流控制器,负责将变压器次级的高频交流电整流为12V直流输出。
金升阳800W铂金牌服务器电源
金升阳LMS800-P12B采用标准CRPS版型设计,额定输出功率800W,主路输出规格为12.2V 65A,并设有12V 3A待机输出,支持热插拔与PMBus/I2C通信。这款电源支持100-240V交流输入与240V高压直流输入,获得80 PLUS铂金能效认证,可适配服务器机房的多种供电环境。
拆解可以看到,电源内部采用数字PFC、LLC谐振变换和次级同步整流架构。交流电先经整流与功率因数校正升压为高压直流,再由LLC变压器降压,最后交由次级同步整流管整流为12V直流。
同步整流管就位于LLC变压器次级绕组的下方,处在电源次级侧、紧邻输出端的位置。这颗器件被变压器压在下面,把变压器从PCBA上拆下之后,能看到位于其下方的同步整流管本体。
东微半导体SFS04R02GF同步整流管
金升阳这款服务器电源的次级共采用4颗东微半导体SFS04R02GF同步整流管,为N沟道MOS,耐压40V,导通电阻1.5mΩ,采用PDFN5×6表贴封装。
SFS04R02GF属于东微半导体SFS系列低压功率MOS,漏源耐压40V,壳温25℃下连续漏极电流130A,导通电阻在10V栅极驱动下典型值1.5mΩ、最大值1.7mΩ,栅极开启阈值电压介于1.5V至2.5V。
在LLC谐振电源的次级侧,同步整流管在变压器次级电压为正时导通,用MOS的沟道代替传统肖特基二极管的PN结来导通电流,把整流损耗从二极管的正向压降降低到MOS的导通电阻损耗。
东微SFS04R02GF在40V耐压下把导通电阻做到1.5mΩ,配合较低的栅极阈值电压,电流流过导通电阻时产生的损耗明显低于同等规格的肖特基整流方案,在12V 65A这样的大电流输出下,这部分损耗的降低是非常有必要的。
多颗器件分工承担输出电流后,每颗的电流与损耗同步下降,散热压力也随之减轻。对于需要7×24小时运行的服务器电源而言,这一料位的选型直接关系到长期运行的可靠性与温升余量。
功率之心总结
东微半导体在这款800W铂金牌服务器电源中提供了4颗SFS04R02GF同步整流管,器件耐压40V,导通电阻1.5mΩ,采用PDFN5×6表贴封装,放在LLC变压器次级侧,负责把高频交流电整流为12V直流,为12.2V 65A主路输出提供整流支持。
SFS04R02GF在这台电源里的价值不只是用一颗MOS替换一颗整流二极管,而是针对服务器电源低压大电流、长时间连续运行的特点所做的选型。1.5mΩ的低导通电阻直接压低了整流损耗,PDFN5×6表贴封装则便于贴合PCB散热并适配自动化贴片生产。对于一款需要7×24小时运行的CRPS电源来说,这类低压同步整流管的实际意义,正在于用更低的损耗和更小的封装,把12V大电流输出的效率提上去。



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