芯片案例近期通过拆解发现,台达科技一款用于惠普Z820工作站的850W碳化硅工作站电源,其后级DC-DC变换电路采用德州仪器UCC3895移相全桥控制器,承担全桥功率级的相位控制任务,为高压直流到12V的降压变换、零电压开关及输出稳压提供控制支持。

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这款芯片采用BiCMOS工艺的相移PWM控制架构,支持恒定频率脉宽调制与谐振零电压开关,集成可编程输出延迟、自适应延迟设置、7MHz误差放大器及逐周期限流功能,能够在高频工作条件下兼顾变换效率与控制精度,可以在大功率开关电源应用中具有较高的适用性。

德州仪器UCC3895用于台达850W工作站电源移相全桥控制

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这款电源来自台达科技DPS-850GBA,电源支持100-127V和200-240V交流输入,具备9路12V直流输出,单路最大输出功率216W。电源采用前级PFC将市电升压至约450V直流母线,后级移相全桥负责将高压母线降压并实现电气隔离,是整机功率变换的核心环节。

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拆解显示,这款电源在PCBA模块上设有一块独立控制小板,其中德州仪器UCC3895采用SOIC-20封装,附近配有UCC27324与UCC27424双通道低侧栅极驱动器、缠绕胶带绝缘的隔离驱动变压器以及电流互感器,共同构成移相全桥的驱动与检测链路。

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UCC3895是一款BiCMOS高级相移PWM控制器,增加了增强型控制逻辑、自适应延迟设置及关断功能。其工作电流相比双极型同类器件大幅降低,500kHz工作频率下典型工作电流仅5mA,UVLO期间更可低至150μA,为电源降低控制电路自身损耗提供了条件。

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在开关时序控制方面,芯片分别设定互补输出之间的死区时间,并可通过ADS引脚进行自适应延迟设置,使死区时间随负载条件自动调整。

这一特性可保证移相全桥在全负载范围内维持谐振零电压开关,减少开关损耗与开关噪声,同时降低对功率器件的应力冲击。

在环路响应方面,芯片内置7MHz误差放大器,最高工作时钟频率可达1MHz,支持电压模式、峰值电流模式或平均电流模式控制,可根据功率级设计灵活选择。较快的环路带宽有利于提升电源对负载跳变的响应速度,适配服务器与工作站负载波动较大的应用场景。

总结

这款台达850W碳化硅工作站电源采用PFC+移相全桥+同步整流架构,后级DC-DC电路使用德州仪器UCC3895移相全桥控制器,利用其相移控制、可编程死区与自适应延迟、逐周期限流及多模式控制能力,为全桥功率级的零电压开关、输出稳压及故障保护提供支持,并与外部栅极驱动器、隔离变压器及同步整流电路协同工作。