前言

本次拆解带来的是村田推出的2000W钛金牌碳化硅服务器电源,这款电源型号为D1U54T-W-2000-12-HC4TC,支持100-120V/200-240V交流输入,输出电压为12V,最大输出电流166.7A,待机电源输出电压3.3V,输出电流3A。

电源输入端设有电源插座,指示灯和解锁卡扣,内部设有散热风扇,尾部设有金手指连接器和散热格栅。电源内部采用双向开关PFC+半桥LLC+同步整流架构。下面服务器电源网就带来村田这款服务器电源的拆解,一起看看内部的方案和用料。

村田2000W钛金牌碳化硅服务器电源外观

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村田服务器电源采用镀锌钢板外壳,机身正面粘贴标签,机身前端设有提手和输入插座,尾部设有连接器。

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机身左侧粘贴导电布接地,右侧粘贴信息标签。

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机身前端设有固定螺丝,并粘贴导电布接地。

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电源机身标签特写

型号:D1U54T-W-2000-12-HC4TC

输入:100-120/200-240V ~ 50/60Hz 13/12A ~ MAX

输出:12V ⎓,83.3A@100-120V ~

166.7A@200-240V ~

3.3Vsb ⎓ ,3A

电源具备80 PLUS 钛金能效

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壳体背面也粘贴导电布接地。

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电源插座,安装提手和解锁把手特写。

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LED指示灯用于指示电源工作状态。

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电源输入插座特写。

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解锁把手连接锁舌。

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电源输出端设有散热格栅和连接器。

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测得电源模块长度约为350mm。

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电源模块宽度约为55.4mm。

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电源模块厚度约为40.4mm。

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电源模块拿在手上的大小直观感受。

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测得电源模块重量约为1257g。

村田2000W钛金牌碳化硅服务器电源拆解

看完了村田这款服务器电源的外观展示,下面就进行拆解,一起看看内部的方案和用料。

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首先拧开固定螺丝,拆开电源外壳。

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壳体内部设有绝缘麦拉片和屏蔽铜片。

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对应变压器位置的屏蔽铜片特写。

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PCBA模块使用螺丝固定在壳体内部,通过白色麦拉片绝缘。

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插座通过导线焊接连接到PCBA模块。

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PCBA模块与壳体之间设有麦拉片绝缘。

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固定PCBA模块的螺丝特写。

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拧下固定螺丝,取出PCBA模块。

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壳体内部同样设有麦拉片绝缘,对应变压器的位置粘贴铜片屏蔽。

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麦拉片开窗,通过导热垫为同步整流管散热。

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PCBA模块正面一览,输入端设有保险丝,共模电感,安规X2电容,中间位置设有散热片,为PFC开关管和PFC整流管散热,散热片下方设有高压滤波电容。散热片右侧设有PFC升压电感,下方设有待机电源变压器。

右侧设有LLC开关管小板,谐振电容小板,谐振电感和LLC变压器。输出端设有滤波固态电容,散热片和连接器。变压器下方设有长条形控制小板。

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PCBA模块背面设有贴片Y电容,隔离驱动器,二极管。右侧导热垫下方设有同步整流管,右侧设有输出控制管。

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焊接拆下各个小板,高压滤波电容,继续进行拆解。

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输入端保险丝外套热缩管绝缘。

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安规X2电容来自冈谷,料号LE105,规格为1μF。

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贴片Y电容来自村田,料号EA221。

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另一颗贴片Y电容料号相同。

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共模电感采用漆包线绕制。

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安规X2电容料号LE684,规格为0.68μF。

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贴片Y电容来自村田。

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另一侧共模电感同样采用漆包线绕制。

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贴片Y电容来自村田。

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另一面设有贴片Y电容。

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安规X2电容规格为1μF。

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散热片上固定双向开关PFC开关管和整流管。

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左侧两颗为PFC开关管,来自英飞凌,丝印60C7040,型号IPP60R040C7,为CoolMOS C7系列,NMOS,耐压650V,导阻40mΩ,采用TO 220封装。

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碳化硅二极管来自英飞凌,丝印D1065C6,型号IDH10G65C6,为第六代碳化硅肖特基二极管,规格为650V 10A,采用TO220-2封装。

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两颗电流互感器特写,用于检测开关管电流。

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二极管来自达尔,型号S8KC,规格为800V 8A,采用SMC封装。

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二极管来自达尔,型号RS3K,为快恢复二极管,型号RS3K,规格为800V 3A,采用SMC封装。

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另一颗二极管型号相同。

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驱动器来自思佳迅,型号Si8238AB,为双路隔离驱动器,具备4A驱动电流和5kVrms隔离能力,采用SOIC-16封装。

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PFC电感采用漆包线绕制,底部设有电木板绝缘。

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安森美FOD4208光耦用于可控硅控制。

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热敏电阻来自兴勤,丝印TKS PI 500。

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可控硅来自力特,型号S8016RA,规格为800V 16A,采用TO-220封装。

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另一颗热敏电阻特写。

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继电器来自松下,型号LKG1aF-12V-16,内置一组常开触点,触点容量为16A250V~,线圈电压12V。

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高压滤波电容来自红宝石,为MXK系列超小型电解电容,规格为450V870μF。

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并联的薄膜电容来自松下,为ECWFD系列,规格为450V1μF。

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LLC开关管焊接在垂直小板上。

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小板背面粘贴铜散热片。

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LLC开关管来自英飞凌,丝印60C7104,型号IPL60R104C7,为CoolMOS C7系列,耐压650V,导阻104mΩ,采用VSON-4封装。

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5颗并联的MLCC滤波电容特写。

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LLC开关管驱动器来自思佳迅,型号Si8238BD,为双路隔离驱动器,具备4A驱动电流和5kVrms隔离能力,采用SOIC-16WB封装。

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NPO谐振电容焊接在垂直小板上,为6并2串连接。

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小板背面没有元件。

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谐振电感封装在塑料壳体内部,壳体右侧设有电流互感器。

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谐振电感采用利兹线绕制,导线焊接连接,并打胶加固。

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变压器初级采用多层绝缘线绕制,次级采用铜片焊接。

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同步整流管位置粘贴导热垫,通过壳体辅助散热。

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变压器背面设有8颗同步整流管。

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同步整流管来自东芝,丝印K41,型号TPWR8004PL,NMOS,耐压40V,导阻0.65mΩ,采用DSOP Advance封装。

器件在顶部和底部均设有散热焊盘,为双面散热设计。应用中顶部通过导热垫接触到外壳散热。

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滤波电容来自贵弥功,为PSG系列导电性高分子固体铝电解电容器,具备超低ESR和高纹波电流特性,保证105℃ 15000-20000小时,规格为1500μF16V,使用5颗用于输出滤波。

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1210封装MLCC电容用于输出滤波。

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背面也设有5颗1210封装MLCC电容。

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输出控制管来自东芝,型号TPHR6503PL,NMOS,耐压30V,导阻0.41mΩ,采用SOP Advance封装。

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背面也设有两颗同型号的输出控制管。

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开关管来自东芝,型号TK25V60X,NMOS,耐压600V,导阻110mΩ,采用DFN8*8封装。

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二极管来自达尔,型号RS3KB,规格为800V 3A,采用SMB封装。

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驱动器来自德州仪器,丝印SBA,型号UCC27524,是一颗具有负输入电压能力的双通道5A 高速低侧栅极驱动器,支持4.5-18V工作电压范围,采用WSON8封装。

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德州仪器UCC27524驱动器用于同步整流管驱动。

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PCBA模块背面设有同型号的驱动器。

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VBUS开关管来自安世半导体,丝印M13C30,型号PSMN013-30MLC,NMOS,耐压30V,导阻13.6mΩ,采用LFPAK33封装。

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电压比较器来自意法半导体,丝印K511,型号TS391ILT,为低功耗单路电压比较器,采用SOT23-5封装。

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另一颗电压比较器型号相同。

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降压芯片来自意法半导体,型号ST1S03,是一颗开关降压芯片,支持16V输入电压,输出电流1.5A,开关频率1.5MHz,采用DFN6D封装。

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待机电源小板与变压器焊接连接,小板设有吸收电路和MLCC电容。

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另一面设有待机电源芯片和开关管。

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待机电源芯片来自安森美,型号NCP1342A,是一颗准谐振反激控制器,集成安规X2电容放电,采用SOIC-9 NB封装。

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开关管来自英飞凌,丝印80R600,型号IPN80R600P7,NMOS,耐压800V,导阻600mΩ,采用SOT223封装。

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滤波MLCC电容特写。

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变压器设有绝缘塑料外壳。

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壳体另一面焊接小板。

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壳体侧面丝印特写。

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变压器通过塑料壳体绝缘。

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整流管来自安森美,丝印TE8120,采用DFN-5封装。

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东芝 TLP385光耦用于输出电压反馈。

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滤波电容来自贵弥功,规格为1200μF16V。

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OR-ing控制器焊接在独立的小板上。

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小板背面焊接电阻电容等元件。

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OR-ing控制器来自德州仪器,型号TPS2411,是一颗全功能N+1和ORing电源轨控制器,支持0.8-16.5V总线电压范围,采用TSSOP14封装。

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控制小板外侧设有PFC控制器,通信光耦,LLC控制器,存储器,运放,同步降压芯片,电压比较器。

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小板背面设有同步降压芯片,降压电感,电流检测芯片,供电控制管。

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PFC控制器来自德州仪器,型号UCD3138064,为数字电源控制器,芯片内部集成64KB闪存存储器,具备SPI和I2C接口,支持移相全桥,单路和交错PFC,无桥PFC,硬开关全桥和半桥,半桥LLC和全桥LLC应用,采用VQFN64封装。

相关阅读:通吃主流电源拓扑,TI 推出全能数字电源主控 UCD3138064

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同步降压转换器来自德州仪器,丝印SAQ,型号TPS65125,是一颗使能阈值和迟滞可调节的3-17V输入电压,300mA输出电流的同步降压转换器,采用WSON8封装。

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搭配使用的22μH电感特写。

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LLC控制器来自德州仪器,型号UCD3138128,为数字电源控制器,芯片内部集成128KB闪存存储器,具备SPI和I2C接口,支持移相全桥,单路和交错PFC,无桥PFC,硬开关全桥和半桥,半桥LLC和全桥LLC应用,采用TQFP80封装。

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存储器来自意法半导体,型号M24C02-W,容量为256字节,支持1.7-5.5V工作电压,采用SO8N封装。

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运放来自意法半导体,型号LM2902,为低功耗四运放,采用TSSOP14封装。

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运放来自德州仪器,型号LM2904AV,为行业标准双路运算放大器,采用TSSOP8封装。

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同步降压转换器采用德州仪器TPS65125。

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22μH降压电感特写。

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同步降压芯片来自德州仪器,型号TPS54424,是一颗4.5-17V输入电压,0.6-12V输出电压的电流模式同步降压转换器,支持4A输出电流,采用VQFN-HR18封装。

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4.7μH降压电感特写。

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MLCC滤波电容特写。

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5mΩ电流取样电阻特写。

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电流采样芯片来自德州仪器,丝印CFV,型号INA214A,支持2.7-26V供电电压范围,采用SC70封装。

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VBUS开关管采用安世半导体PSMN013-30MLC。

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VBUS开关管来自英飞凌,型号BSZ0506NS,NMOS,耐压30V,导阻4.4mΩ,采用TSDSON-8 FL封装。

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运放来自德州仪器,丝印OSUI,型号OPA171,是一颗36V单电源通用运放,采用SOT-23封装。

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供电控制管来自安森美,丝印8P03,型号NTTFS008P03P8Z,PMOS,耐压-30V,导阻3.8mΩ,采用WDFN8封装。

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滤波MLCC电容特写。

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电压比较器来自德州仪器,丝印MAP,型号LM2903,为通用双路比较器,采用VSSOP8封装。

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运放来自意法半导体,丝印K176,型号LMV321RILT,是一颗低功耗,轨对轨输入输出单运放,采用SOT23-5封装。

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东芝TLP385光耦用于隔离通信。

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散热风扇来自台达,型号FFB0412EN-00,规格为12V 2.1A,中国制造。

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全部拆解一览,来张全家福。

服务器电源网拆解总结

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最后附上村田2000W钛金牌碳化服务器电源的核心器件清单,方便大家查阅。

村田这款服务器电源型号D1U54T-W-2000-12-HC4TC,支持100-120V/200-240V交流输入,电源输出电压为12V,输出电流166.7A,待机电源输出电压3.3V,输出电流3A。电源内部设有散热风扇,输入端设有电源插座,输出端设有连接器。

服务器电源网通过拆解了解到,村田这款电源采用双向开关PFC+半桥LLC+同步整流架构,使用德州仪器UCD3138064和UCD3138128控制器,分别用于PFC和LLC控制。PFC开关管采用英飞凌IPP60R040C7,整流管使用英飞凌IDH10G65C6碳化硅二极管。

LLC开关管采用英飞凌IPL60R104C7,同步整流管采用东芝TPWR8004PL。PFC开关管和LLC开关管驱动器来自思佳讯,同步整流驱动管来自德州仪器。电源全部采用日系电容滤波,PCBA模块涂有三防漆保护,内部做工用料扎实。