服务器电源网近期通过拆解了解到,奥海科技一款2700W白金牌服务器电源内部采用了茂睿芯MD18617高频单通道低边驱动器,用于驱动PFC开关管。
这款服务器电源型号为AH-CRPS2700A1M,支持100-127V、200-240V交流输入以及240V直流输入,最高输出功率2700W,额定输出为12.2V/221.4A,并通过80 PLUS白金认证。电源内部采用PFC+全桥LLC+同步整流架构。
对于千瓦级服务器电源来说,PFC级承担着输入功率因数校正和母线升压任务,功率开关管需要持续进行高频通断。
控制器负责产生PWM控制信号,而真正让功率MOSFET快速完成开通和关断,还需要栅极驱动器提供足够的瞬态驱动电流。而茂睿芯MD18617正是承担这一关键驱动环节。
茂睿芯MD18617负责PFC开关管高速驱动
从整机拆解来看,奥海这款2700W服务器电源采用长方形PCBA设计,PFC升压电感、功率器件、高压滤波电容以及主功率变换器件集中布置。
进一步拆解发现,主散热片上设置有PFC开关管、PFC整流器件以及LLC开关管。
从PCBA背面可以看到,茂睿芯MD18617布置在PFC功率级对应区域,主要作用就是将控制器输出的PWM控制信号转换为具备足够电流能力的栅极驱动信号,快速完成MOSFET栅极充电和放电。
换句话说,PFC控制器决定开关管什么时候开、什么时候关,而MD18617负责让功率管真正以足够快的速度完成开关动作。
对于一款最高输出功率达到2700W的服务器电源而言,PFC开关管需要承担较高功率的高频开关转换。
如果栅极驱动能力不足,MOSFET开通和关断时间会被拉长,在开关转换过程中停留于高电压、高电流重叠区域的时间也会增加。因此,驱动器能否快速对MOSFET栅极进行充放电,会直接影响PFC级的开关损耗以及器件发热。
茂睿芯MD18617是一款高频单通道低边栅极驱动器,可用于N沟道MOSFET、IGBT以及GaN功率器件驱动。芯片支持4.5-26V工作电压,最高工作频率可达1MHz,具备4A峰值拉电流和4A峰值灌电流能力,并采用SOT23-5封装。
较大的峰值拉灌电流意味着MD18617能够在功率开关管动作瞬间提供较强的栅极充放电能力。在2.2nF负载条件下,MD18617的上升和下降时间均小于10ns,典型传播延迟仅11ns,可以快速响应PFC控制器输出的PWM信号。
除了驱动速度外,MD18617的输入端还能够承受-7V至28V电压,输入逻辑阈值独立于VDD供电电压,并兼容TTL和CMOS逻辑电平。
其负压输入耐受能力主要针对栅极变压器、长走线寄生电感等因素产生的振铃问题,有助于提高驱动器在复杂高频开关环境中的抗干扰能力。
MD18617内部还集成欠压锁定功能,工作电压范围为4.5-26V。当驱动供电电压低于阈值时,输出保持低电平,避免在驱动电压不足时出现功率器件异常导通。
总结
此次拆解中,茂睿芯MD18617进入奥海2700W白金牌服务器电源,并应用于PFC功率级栅极驱动。其作用是在控制器与高压功率MOSFET之间完成驱动能力放大,利用4A拉灌电流和高速响应能力快速完成栅极充放电,让PFC开关管稳定执行高频通断。
对于高功率、高功率密度服务器电源而言,栅极驱动器虽然体积不大,却直接影响功率器件的开关速度和驱动稳定性。
MD18617兼具宽供电范围、高峰值驱动电流、低传播延迟以及较强的负压输入耐受能力,为这款2700W服务器电源的PFC开关管提供了快速、稳定的驱动支持。
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