前言
NAS与机架式存储设备对供电系统有着很高的可靠性要求,电源需要支持 7×24h不间断长期运行,同时要具备完备的保护机制、良好的散热能力以及热插拔在位识别功能。
本次拆解的台达DPS‑250AB‑81 E就是一款面向NAS存储设备定制的300W模块化电源,采用1U长条板砖规格,宽幅交流输入,主输出为12V,附带5VSB待机输出,支持热插拔在位检测,大量应用于威联通等品牌NAS整机当中。
电源内部采用主动PFC+正激变换的经典隔离开关电源架构,主控选用虹冠CM6802BHG二合一 PFC/PWM控制器,副边搭配多颗运放、电压比较器、多功能模拟芯片构建完整的采样‑稳压‑保护体系。
今天我们就通过完整拆解,走进这款ODM定制电源的内部,看一看台达在面向存储设备的电源上,是如何做器件选型、电路布局以及安全防护设计的。
台达300W服务器电源外观
台达300W服务器电源为经典板砖造型设计,采用全金属外壳以及螺丝进行固定,不过正背面无接地弹片。
机身顶部贴有电源铭牌。
产品铭牌特写
型号:DPS-250AB-81 E
输入:100-240V~ / 5A-2.5A,50Hz-60Hz
输出:+12V⎓/24.2A,+5VSB⎓2A
最大输出:300W
电源通过了CCC、CE、EAC认证。
制造商:台达电子工业股份有限公司
电源端部除经典提手、散热风扇、供电接口、脱扣把手和电源指示灯设计外,这款还额外设计有在位检测微动开关。
输出端设有防护格栅和金手指小板。
实测电源机身长度为194.05mm。
宽度为71.73mm。
厚度为38.58mm。
另外测得电源的重量约为740g。
台达300W服务器电源拆解
拆掉螺丝将电源外壳打开,内部PCBA模块包裹透明塑料膜。
内部模块也是使用螺丝进行固定。
地线连接到金属外壳上。
在位检测微动开关以及散热风扇连接线连接到主板,指示灯连接线则连接到侧边控制小板上。
继续拆掉螺丝取出PCBA模块。
散热风扇使用螺丝进行固定。
风扇右侧区域贴有导热垫辅助散热。
供电接口母座上焊接两颗Y电容用于滤除共模干扰。
另外接一颗安规X2电容滤除差模干扰,容量0.47μF。
火、零线冷压端子焊接并外套绝缘管。
导线穿抗干扰磁环并包裹热缩管绝缘。
在位检测微动开关采用独立小板焊接。
PCBA模块正面一览,整流桥、PFC开关管、整流管等器件配备散热片,中心区域待机电源开关管外套绝缘管,此外PFC升压电感、电容等器件打胶处理。
主板背面设有PFC整流管、旁路二极管、电压比较器、待机电源芯片、光耦、输出控制管等器件。
PCBA模块前端一览,设有保险丝、安规X2电容、共模电感、Y电容等器件,Y电容外套热缩管绝缘保护。
延时保险丝规格为6.3A 250V。
X电容泄放电阻特写。
安规X2电容特写,容量1μF。
共模电感用于滤除EMI干扰,漆包线绕制并打胶加固,底部设有电木板。
另一颗安规X2电容来自HJC华容,容量0.47μF。
两颗蓝色Y电容料号为CS332M。
另一颗Y电容来自华新科,料号AC472M。
模块一侧焊接控制小板。
将小板拆下,正面设有电源主控芯片、光耦、电压比较器、三端稳压器、运放、电位器等器件。
另一面设有电压比较器、多功能模拟芯片。
另一侧设有继电器、NTC热敏电阻、PFC升压电感、变压器等器件。
将内侧散热片拆下,另一面固定有PFC开关管和正激开关管。
继电器来自宏发,型号HF32F-G/012-HT(101),为超小型中功率继电器,具备一组常开触点,触点切换能力为10A,线圈电压为12V。
NTC热敏电阻特写。
整流桥来自Gulf海湾,型号GBU8K封装,规格为8A 800V,采用GBU封装。
薄膜滤波电容规格为1.5μF450V。
检流电阻特写。
电压比较器来自达尔,型号AS393M-E1,采用SO8封装。
电源主控芯片来自Champion虹冠,型号CM6802BHG,这是一颗 ZVS-Like 高效 PFC/PWM 二合一控制器,采用SOP-16。
PFC开关管来自意法半导体,型号STP26NM60N,NMOS管,耐压600V,导通电阻165mΩ,采用TO-220封装。
PFC升压电感特写。
PFC整流管来自意法半导体,型号STTH5R06B,规格为5A 600V,采用DPAK封装。
旁路二极管来自安森美,丝印U3J,实际型号MURS360T3G,采用SMC贴片封装。
高压滤波电解电容来自SAMXON万裕,规格均为150μF450V。
正激开关管来自意法半导体,型号STF21NM60ND,NMOS管,耐压650V,导通电阻0.22Ω,采用TO-220FP封装。
热敏电阻特写,焊接套有绝缘管。
用于驱动正激开关管的隔离变压器特写。
变压器特写。
达尔AS393M-E1电压比较器特写。
亿光EL 357N光耦用于输出电压反馈和隔离通信。
输出端一览,中心焊接散热片,两侧分别设有滤波电感、滤波电容等器件。
将散热片拆下,一面固定有正激开关电源的输出整流管。
另一面固定辅助待机电源的输出整流管。
正激开关电源输出整流管来自意法半导体,型号STPS30H100CT,100V/30A 共阴极双管,采用TO‑220AB封装。
滤波电感底部设有电木板,并打胶加固。
滤波电容采用贵弥功KZE系列长寿命电解电容,规格为2200μF16V。
另一颗滤波电容来自TAICON台容。
电容规格为1500μF16V。
亿光EL 357N隔离通讯光耦特写。
电压比较器来自意法,型号LM339,四路精密电压比较器,单电源工作电压2V~36V,采用SOIC-14封装。
三端稳压器来自达尔,丝印G43G,实际型号为AS431,采用SOT89封装。
多功能模拟芯片来自意法半导体,型号TSM102,内部集成2路运算放大器、2路电压比较器以及高精度2.5V可调基准源,采用SO-16封装。
另一颗达尔AS393M-E1电压比较器特写。
另一颗意法LM339电压比较器特写。
运放来自意法半导体,型号LM324A,这是一款单电源供电的四路高精度运算放大器,内置频率补偿、低失调电压的通用模拟信号处理芯片,采用SOP14封装。
两颗电位器特写。
另一颗运放来自安森美,丝印358E,型号为LM358E,芯片内置两组独立运放,支持3-32V单电源供电,采用SOIC-8封装。
输出控制管来自APEC富鼎先进,型号AP92T03GH,NMOS管,耐压 30V,导阻 4mΩ,采用TO-252封装。
滤波电容规格为220μF35V。
待机电源芯片丝印DAP8C,采用SOIC-8封装。
待机电源开关管来自安森美,型号FQPF3N80C,NMOS管,耐压800V,导通电阻4.8Ω,采用TO-220FP封装。
待机电源变压器特写。
待机电源整流管来自意法半导体,STPS10150CT,这是一颗150V/10A 共阴极双管,采用TO‑220AB封装。
滤波电容来自红宝石,规格为10μF50V。
另一颗滤波电容来自台容。
电容规格为1500μF10V。
滤波电容来自贵弥功,为KZH系列电解电容,规格为1500μF10V。
还有一颗也是来自台容。
电容规格为10μF50V。
NTC热敏电阻特写。
散热风扇来自台达,型号FFB0412VHN,DC 无刷滚珠风扇,40×40×28mm规格,额定电压12V,额定电流0.24A。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
最后附上台达300W服务器电源的核心器件清单,方便大家查阅。
通过对台达DPS‑250AB‑81 E完整拆解可以看到,这是一套成熟的PFC + 正激拓扑存储设备专用供电方案,整机为1U板砖模块化形态,支持热插拔在位检测,外壳、结构件、绝缘防护都严格遵循安规要求,满足NAS设备7×24h持续工作的使用场景。
电源PFC部分使用意法STP26NM60N MOS管搭配STTH5R06B升压整流,并且增加安森美 MURS360T3G作为PFC电感旁路二极管,规避上电冲击损坏主功率器件的风险。
主控采用虹冠CM6802BHG实现PFC与PWM驱动,后级正激变换由隔离驱动变压器驱动开关管,次级依靠两颗意法STPS30H100CT肖特基二极管完成12V大电流整流。
在保护与信号处理方面,通过在控制小板副边堆砌丰富的模拟器件来实现保护功能而非全部交由主控,设计很有特点。



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