高功率服务器电源正在加速向数字化控制发展,相比传统模拟控制方案,数字控制器能够通过软件实现更加灵活的环路调节、时序控制以及系统管理,也更适合高功率、高复杂度的电源架构。

芯片案例近期通过专业拆解发现,台达DPS-2000AB-2 G 2000W服务器电源内部采用了Microchip微芯科技dsPIC33FJ64GS606数字信号控制器,并且整机一次使用两颗,分别用于PFC以及整机系统控制。

微芯dsPIC33FJ64GS606用于服务器电源数字控制

台达DPS-2000AB-2 G支持100-120V、200-240V交流输入以及240V直流输入,在高压输入条件下最高输出约1968W,输出规格为12V/162A。

整机采用PFC+移相全桥+同步整流架构,其中前级PFC还采用碳化硅功率器件,在高功率输出条件下兼顾转换效率以及功率密度。

拆解可以看到,这款服务器电源的控制小板上采用了两颗Microchip dsPIC33FJ64GS606。

其中一颗主要负责前级PFC控制,结合电压、电流采样信号对PFC功率级进行闭环调节,实现输入电流整形以及母线电压控制;另一颗则作为整机MCU使用,负责服务器电源内部的系统控制及相关管理功能。

Microchip dsPIC33FJ64GS606是一款面向数字电源应用设计的16位数字信号控制器DSC,内部集成64KB Flash以及9KB RAM,同时配备高速ADC、模拟比较器以及多路PWM控制资源,可用于实时采集电源运行状态,并完成高频功率级的闭环控制。

相比普通通用MCU,dsPIC33系列针对数字电源应用强化了PWM、ADC以及实时运算能力,可以将采样、计算以及PWM调节集中在同一数字控制平台中,更适合PFC、LLC、移相全桥等需要快速闭环响应的高功率电源应用。

在这款接近2kW输出功率的服务器电源中,dsPIC33FJ64GS606不仅承担前级PFC控制,同时还通过另一颗芯片完成整机系统管理,也体现出数字控制方案在高功率服务器电源中的应用深度。

总结

台达DPS-2000AB-2 G服务器电源采用两颗Microchip dsPIC33FJ64GS606,分别负责PFC以及整机系统控制,使数字控制贯穿前级功率变换和整机管理环节。

对于接近2kW功率等级的服务器电源而言,数字控制器能够将高速采样、闭环调节以及系统控制集中在可编程平台中,为高功率电源的稳定运行以及控制策略优化提供基础。