前言

随着 AI 算力主机、高性能工作站、多盘位工控存储设备持续普及,普通家用 ATX 电源在大功率、长期稳定运行、故障冗余备份方面的短板逐渐凸显。数据中心广泛使用的 CRPS 热插拔冗余服务器电源凭借大输出功率、1+1 并联冗余、7×24 小时不间断工作的特性,成为高性能改装供电方案的优选。

但原生 CRPS 电源仅输出单路大功率 12V 母线,无法直接兼容台式机主板、CPU、显卡等标准 ATX 硬件,需要配套转换设备完成电压转化与接口适配。

本期拆解的航嘉 CRPS 冗余电源笼,是专为 CRPS 服务器电源设计的有源背板转换整机。其兼容航嘉 550-1300W 多规格热插拔电源模块,内部集成完整 DC-DC 降压、负压生成、电源监控与均流电路,可将服务器单 12V 母线转换成全套 ATX 标准电压轨,同时引出 24Pin、CPU、显卡、外设及多组信号控制端子,一站式实现服务器电源向下适配 PC 整机、算力设备、工控平台。

航嘉是国内服务器电源能效新国标起草单位,全程参与行业能效门槛、测试标准的制定,行业技术话语权十足,本次拆解的冗余电源笼,也将其高标准的能效控制、冗余配电技术充分落地。

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航嘉 CRPS 冗余电源笼外观

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航嘉 CRPS 冗余电源笼采用全金属外壳,对应 PCBA 模块区域做了格栅散热设计,此外输出端带有多组标准 ATX 规格供电线束。

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机身两侧中心区域开孔以及设计有向内的支撑板,用于支撑上层的 CRPS 服务器电源。

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底部贴有航嘉 CRPS 冗余电源笼铭牌。

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产品铭牌特写

型号:HKS1300A3-S1

内装航嘉 550W 电源输出:

+12V⎓45A、+5/3.3V⎓25A、-12V⎓0.5A、+5VSB⎓3A

内装航嘉 800W 电源输出:

+12V⎓65A、+5/3.3V⎓25A、-12V⎓0.5A、+5VSB⎓3A

内装航嘉 1200W 电源输出:

+12V⎓100A、+5/3.3V⎓25A、-12V⎓0.5A、+5VSB⎓3A

内装航嘉 1300W 电源输出:

+12V⎓108A、+5/3.3V⎓25A、-12V⎓0.5A、+5VSB⎓3A

制造商:深圳市航嘉驰源电气股份有限公司

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产品整机搭载双路 CRPS 热插拔插槽,支持 1+1 冗余供电架构,可单路或双路并联搭载航嘉旗下550W/800W/1200W/1300W四款 CRPS 服务器电源模块。

关于CRPS、2U等 AI 算力场景下的技术术语,此前以做过相关科普。

相关阅读:一文读懂什么是CRPS、1U和2U

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电源笼内部 PCBA 模块使用螺丝固定。

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输出端多组标准 ATX 规格供电线束与PCBA模块直接焊接。

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用于为主板整机供电的 24Pin ATX 主供电线束特写。

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PowerPi全新推出P480X ATX 12V电源转接板,这组线束还能连接该板实现四路XT60 12V接口输出。

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用于为 CPU 处理器供电的两组 8Pin EPS 大功率供电线束特写。

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用于为机箱风扇、机械硬盘、光驱、PCI 扩展卡等外设供电的 D 型大 4Pin 供电端子特写。

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用于电源开关机信号控制、急停安全防护、外接辅助设备集中供电的多组信号与辅助供电端子特写。

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测得电源笼机身长度约为22.3cm。

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宽度为77.31mm。

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高度为83.23mm。

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另外测得产品总重量约为1057g。

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电源笼装上 CRPS 服务器电源实景一览,尺寸方面完美匹配。

航嘉 CRPS 冗余电源笼外观

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拆掉螺丝取出电源笼内部 PCBA 模块,两插槽之间设有一块独立小板。

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另外模块还采用双大板堆叠设计,一侧设计有支撑固定结构。

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输出端板子上设有第四块小板用于焊接电感。

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将 PCBA 模块拆分方便对各板子上器件进行了解。

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小 PCB 板正面设有主控MCU。

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背面两侧焊接连接排针插座。

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MCU 来自微芯科技,型号 PIC18F46Q10,是一款最高主频 64MHz 的 8 位低功耗通用单片机,搭载 64KB 程序闪存,集成 10 位高精度 ADC、多路通信接口与独立内核外设,支持宽电压 1.8V~5.5V 供电,具备丰富的定时、PWM 及触摸检测功能,多用于工业控制、智能家居、传感器采集等嵌入式控制场景。

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第二块板子正面设有电源转换芯片、运放芯片、电感、固态电容、蜂鸣器等。

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背面设有一组连接排针。

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电源转换芯片来自芯潭微,型号NDP2430KC,采用SOP-8封装。

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搭配的10μH电感特写。

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滤波固态电容来自柏瑞凯,规格为25V330μF。

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另一颗料号相同。

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运放来自意法半导体,型号LM2904,是一颗单电源供电的双运放,采用SO8封装。

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同步降压转换器来自 DIODES,型号 AP64500SP,是一款输入电压 3.8~40V、最大输出 5A 的宽压高效电源芯片,采用 SOIC8EP 封装,集成上下桥功率 MOS 管,支持可编程开关频率与扩频抗 EMI 设计,具备过压、过流、过热等多重保护,多用于工业、车载设备的直流降压供电场景

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搭配的4.7μH降压电感特写。

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两颗固态滤波电容规格均为16V471μF。

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蜂鸣器用于异常告警。

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第三块板子上设有同步降压控制器、固态滤波电容、滤波电感等器件,两颗降压电感采用独立小板焊接。

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另一面设有同步降压开关管,并配有导热垫和散热片辅助散热。

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去掉散热片以及导热垫,两组同步降压开关管共六颗,另一侧还有一颗

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运放来自德州仪器,型号LM324,为4通道通用运算放大器,采用SOIC14封装。

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两颗固态滤波电容来自钰邦,规格均为16V470μF。

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滤波电感特写。

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用于3.3V和5V的同步降压控制器来自茂达电子,型号APW7159C,是一颗双路同步降压控制器,芯片具备出色的输出电压调整率,集成软启动和专利的软关闭,内部集成自举二极管,支持输出过压,输出欠压和过热保护,采用SOP-20封装。

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搭配的同步降压开关管料号相同,全部采用AOS万国半导体AON6512,NMOS,耐压30V,导阻1.7mΩ,具备低栅极电荷和高电流能力,适用于DC/DC转换器应用,采用DFN5*6封装。

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AOS万国半导体 AON6512 资料信息。

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另一路的三颗同步降压开关管也都是采用AOS AON6512。

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两颗降压磁环电感包裹耐高温绝缘胶带以及打胶加固,同时底部还垫有麦拉片,细节讲究。

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两颗固态滤波电容规格均为10V1500μF。

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另外一组固态滤波电容来自柏瑞凯,规格均为6.3V1500μF。

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另一颗特写。

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滤波电感特写。

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1mΩ取样电阻用于检测输出电流。

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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

航嘉这款 CRPS 电源笼采用全金属散热机架,支持 1+1 冗余热插拔,兼容航嘉 550W-1300W 四款 CRPS 模块,输出完整 ATX 供电线束外加工控专用控制、急停、辅助供电端子。

内部多板分层布局,搭载工业级 MCU、专用降压芯片与低内阻 MOS 管,固态电容、功率电感用料扎实,具备完善故障监测告警机制。产品完美打通服务器电源与 PC、算力、工控设备的适配壁垒,大功率冗余架构适合 7×24 小时不间断运行场景,是高性能改装与小型工业供电的成熟方案。