交錯PFC+移相全橋+SR架構(gòu)設(shè)計，偉創(chuàng)力2100W碳化硅服務(wù)器電源拆解

前言

服務(wù)器電源網(wǎng)淘到了偉創(chuàng)力一款2100W輸出功率的CRPS電源，這款電源型號為FPS-S-2100ADU00，支持100-127/200-240V交流輸入和240V直流輸入，主路輸出電壓為12V，最大輸出電流175A，待機(jī)電源輸出電壓12V，輸出電流3A。

電源輸入端設(shè)有散熱風(fēng)扇，指示燈，解鎖卡扣和電源插座，輸出端設(shè)有金手指連接器。電源內(nèi)部采用交錯PFC+移相全橋+同步整流架構(gòu)，內(nèi)置意法半導(dǎo)體碳化硅二極管。下面服務(wù)器電源網(wǎng)就帶來偉創(chuàng)力這款碳化硅服務(wù)器電源的拆解，一起看看內(nèi)部的方案和用料。

偉創(chuàng)力2100W碳化硅服務(wù)器電源外觀

偉創(chuàng)力服務(wù)器電源采用鍍鋅鋼板外殼，機(jī)身正面粘貼標(biāo)簽，左側(cè)設(shè)有散熱風(fēng)扇。

電源機(jī)身標(biāo)簽特寫

型號：FPS-S-2100ADU00

交流輸入：100-127V/200-240V ~ ：10A：50-60Hz

直流輸入：240V ? 10A（僅限中國區(qū)域）

直流輸出：100-127V~ +12V ? 84A 1000W MAX

+12Vsb ? 3A

200-206V~ +12V ? 148A 1800W MAX

+12Vsb ? 3A

208-220V~ +12V ? 154A 1880W MAX

+12Vsb ? 3A

220-240V~ +12V ? 163A 1990W MAX

+12Vsb ? 3A

240V~，240V DC +12V ? 175A 2100W MAX

+12Vsb ? 3A

機(jī)身外側(cè)設(shè)有散熱風(fēng)扇，鏤空設(shè)計降低厚度。

殼體背面設(shè)有接地彈片。

機(jī)身一側(cè)設(shè)有固定螺絲。

另一側(cè)設(shè)有鎖定卡扣。

電源外側(cè)設(shè)有散熱風(fēng)扇，安裝提手，電源插座，指示燈和解鎖把手。

散熱風(fēng)扇設(shè)有防護(hù)罩，標(biāo)注2100W AC字樣。

電源插座，解鎖把手和指示燈特寫。

電源輸出端設(shè)有散熱格柵和金手指連接器。

測得電源機(jī)身長度約為210mm。

測得電源機(jī)身寬度約為73.8mm。

測得電源機(jī)身厚度約為39mm。

測得電源重量約為1075g。

偉創(chuàng)力2100W碳化硅服務(wù)器電源拆解

看完了偉創(chuàng)力這款服務(wù)器電源的外觀展示，下面就進(jìn)行拆解，一起看看內(nèi)部的方案和用料。

首先擰下固定螺絲，拆開電源外殼，殼體內(nèi)部粘貼透明麥拉片絕緣。

PCBA模塊通過螺絲固定在殼體內(nèi)部。

擰下固定螺絲，取出PCBA模塊，殼體內(nèi)部設(shè)有黑色麥拉片絕緣。

PCBA模塊正面一覽，輸入端設(shè)有電源插座，保險絲，安規(guī)X2電容，共模電感。左側(cè)上方設(shè)有整流橋，右側(cè)上方設(shè)有PFC升壓電感，中間位置設(shè)有散熱片，分別為PFC開關(guān)管，PFC整流管，移相全橋開關(guān)管散熱。

在散熱片下方設(shè)有高壓濾波電容，待機(jī)電源變壓器，繼電器和熱敏電阻，右側(cè)上方設(shè)有同步整流小板，上方設(shè)有同步整流管和驅(qū)動器，內(nèi)部設(shè)有變壓器和濾波電感。下方設(shè)有待機(jī)電源小板和控制小板。

PCBA模塊背面一覽，輸入端設(shè)有貼片Y電容，右側(cè)設(shè)有驅(qū)動器，輸出控制管和理想二極管控制器。

焊接拆下整流橋，PFC升壓電感，散熱片，高壓濾波電容，移相全橋變壓器，濾波電感和待機(jī)電源小板，繼續(xù)進(jìn)行拆解。

輸入端設(shè)有電源插座，共模電感，貼片Y電容，左側(cè)設(shè)有整流橋和散熱片。

另一側(cè)設(shè)有保險絲，安規(guī)X2電容，壓敏電阻和控制小板。

輸入端貼片Y電容來自禾伸堂。

另一顆貼片Y電容同樣來自禾伸堂。

輸入端保險絲外套熱縮管絕緣。

TVR10471壓敏電阻用于吸收過壓浪涌。

安規(guī)X2電容來自凱勵，規(guī)格為0.022μF。

安規(guī)X2電容來自華容，規(guī)格為1μF。

共模電感采用漆包線繞制，底部設(shè)有電木板絕緣。

安規(guī)X2電容來自華容，規(guī)格為0.47μF。

共模電感采用漆包線繞制。

PCBA模塊側(cè)面設(shè)有整流橋，PFC升壓電感和移相全橋變壓器。

整流橋來自虹揚科技，型號GBU2506L，為低壓降整流橋，規(guī)格為600V 25V，采用GBU封裝。

另一顆整流橋型號相同，兩顆半橋連接均攤發(fā)熱。

薄膜濾波電容來自TDK，規(guī)格為1μF450V。

PFC升壓電感采用漆包線繞制。

散熱片左側(cè)設(shè)有PFC開關(guān)管，右側(cè)設(shè)有移相全橋開關(guān)管。

另一片散熱片左側(cè)設(shè)有移相全橋開關(guān)管，右側(cè)設(shè)有碳化硅二極管。

PFC開關(guān)管來自安森美，型號FCP067N65S3，NMOS，耐壓650V，導(dǎo)阻67mΩ，采用TO-220封裝。

PFC整流管來自意法半導(dǎo)體，型號STPSC8H065D，為碳化硅二極管，規(guī)格為650V 8A，具備高耐正向浪涌電流能力，采用TO-220AC封裝。

旁路二極管來自光寶，型號S8KC，規(guī)格為800V 8A，采用SMC封裝。

PFC開關(guān)管驅(qū)動器來自安森美，型號NCP81071B，為高速雙路低側(cè)驅(qū)動器，支持4.5-20V工作電壓，支持5A輸出電流，采用SOIC-8封裝。

供電濾波電容來自萬裕，規(guī)格為68μF25V。

兩顆10mΩ取樣電阻用于檢測PFC開關(guān)管電流。

兩顆10mΩ電阻并聯(lián)，用于輸入電流檢測。

繼電器來自國興，型號GQ-SH-112LM1F，內(nèi)置一組常開觸點，觸點容量10A 250V，線圈電壓12V。

熱敏電阻來自興勤，絲印TKS PI 250，引腳外套熱縮管絕緣。

高壓濾波電容來自紅寶石，為MXH系列電解電容，規(guī)格為450V750μF。

移相全橋開關(guān)管來自英飛凌，絲印60R090F7，型號IPP60R090CFD7，為CoolMOS CFD7系列，NMOS，耐壓650V，導(dǎo)阻90mΩ，采用TO 220-3封裝。

另外兩顆開關(guān)管型號相同。

熱敏電阻使用導(dǎo)熱膠粘貼固定在散熱片上。

半橋驅(qū)動器來自安森美，型號FAN73933，是一顆具有關(guān)斷和可編程死區(qū)控制的半橋柵極驅(qū)動器，支持600V工作電壓，支持MOS和IGBT應(yīng)用，采用SOIC14封裝。

芯片外置的自舉二極管來自強(qiáng)茂，型號ES1J，規(guī)格為600V 1A，采用SMA封裝。

另一顆半橋驅(qū)動器型號相同。

外置的自舉二極管型號相同。

兩顆二極管來自意法半導(dǎo)體，絲印3R6U，型號STTH3R06U，為快恢復(fù)二極管，規(guī)格為600V 3A，采用SMB封裝。

諧振電感采用利茲線繞制。

電流互感器使用絕緣線繞制。

薄膜Y電容來自基美，規(guī)格為4700pF。

輸出端設(shè)有濾波電容，濾波電感和變壓器。

小板背面設(shè)有同步整流管和驅(qū)動器。

小板另一面設(shè)有二極管，TVS和變壓器。

變壓器纏繞高溫膠帶絕緣，次級采用銅片焊接組成。

驅(qū)動器來自英飛凌，型號2EDN7524AF，為雙路低側(cè)驅(qū)動器，支持5A驅(qū)動電流，采用DSO 8封裝。

同步整流管來自東芝，型號TPH2R608NH，NMOS，耐壓75V，導(dǎo)阻2.1mΩ，采用SOP Advance封裝。

另一側(cè)7顆同步整流管型號相同。

左側(cè)肖特基二極管來自達(dá)爾，型號B1100LB，規(guī)格為100V 1A，采用SMB封裝。右側(cè)TVS來自威世，絲印MP，型號SMBJ36A，反向鉗位電壓36V，采用SMB封裝。

另一側(cè)二極管和TVS型號相同。

藍(lán)色熱敏電阻用于檢測進(jìn)氣溫度。

輸出濾波電感特寫，為雙路連接。

濾波電容來自凱美，為高分子固態(tài)鋁電解電容器，規(guī)格為680μF16V，使用5顆并聯(lián)。

銅片用于增強(qiáng)載流。

理想二極管控制器來自德州儀器，型號TPS2413D，是一顆N+1和ORing電源軌控制器，支持0.8-16.5V工作電壓，采用SOIC8封裝。

輸出控制管來自東芝，型號TPHR6503PL，NMOS，耐壓30V，導(dǎo)阻0.41mΩ，采用SOP Advance封裝。

二極管來自達(dá)爾，型號RS3DB，為快恢復(fù)二極管，規(guī)格為200V 3A，采用SMB封裝。

加強(qiáng)載流的銅片特寫。

取樣電阻來自伯恩斯，兩顆0.3mΩ電阻并聯(lián)，用于檢測輸出電流。

待機(jī)電源為單獨的小板，小板一面焊接變壓器，貼片Y電容，同步整流管，同步整流控制器，供電控制管和濾波電容。

另一面設(shè)有電源主控芯片，光耦，運放。

電源主控芯片來自英飛凌，型號ICE2QR1080G，芯片內(nèi)部集成800V開關(guān)管，寬電壓輸入下支持45W輸出功率，采用DSO-12封裝。

變壓器嚴(yán)密纏繞膠帶絕緣。

貼片Y電容來自禾伸堂。

億光EL1017光耦用于輸出電壓反饋。

同步整流控制器來自恩智浦，型號TEA1993TS，支持反激應(yīng)用，內(nèi)置自適應(yīng)柵極驅(qū)動，支持標(biāo)準(zhǔn)和邏輯電壓同步整流管，支持USB DC快充應(yīng)用，支持欠壓鎖定，支持有源柵極下拉，采用TSOP6封裝。

同步整流管來自東芝，型號TPH1500CNH，NMOS，耐壓150V，導(dǎo)阻13mΩ，采用SOP Advance封裝。

小板側(cè)面設(shè)有濾波電容，來自豐賓，規(guī)格為470μF16V。

二極管來自安森美，絲印U4D，型號MURA120T3G，規(guī)格為200V 1A，采用SMA封裝。

理想二極管控制器來自德州儀器，絲印SZHB，型號LM5050-1，為高側(cè)ORing FET控制器，支持75V工作電壓，采用SOT-23封裝。

運放來自德州儀器，絲印M3P，型號LM258A，是一顆標(biāo)準(zhǔn)雙路運算放大器，支持30V工作電壓，采用VSSOP8封裝。

供電控制管來自安森美，絲印4C25，型號NVTFS4C25N，NMOS，耐壓30V，導(dǎo)阻17mΩ，采用WDFN8封裝。

供電控制管來自威世，型號SI4483ADY，PMOS，耐壓30V，導(dǎo)阻8.85mΩ，采用SO-8封裝。

控制小板外側(cè)一覽，左側(cè)設(shè)有PFC控制器，中間位置設(shè)有移相全橋控制器，主控MCU，存儲器。

控制小板內(nèi)側(cè)設(shè)有降壓芯片，隔離通信芯片和光耦。

PFC控制器來自恩智浦，型號MC56F8236VLF，用于交錯PFC控制，采用48-pin LQFP封裝。

電荷泵來自德州儀器，絲印PFNI，型號TPS60403，是一顆250kHz固定開關(guān)頻率的60mA電荷泵電壓逆變器，具備非穩(wěn)壓輸出，支持1.6-5.25V工作電壓范圍，采用SOT-23封裝。

電壓比較器來自德州儀器，絲印YBNM，型號TLV7211A，是一顆具有軌對軌輸入和推挽輸出的微功耗高電壓單路比較器，采用SOT-23封裝。

運放來自德州儀器，絲印A68A，型號LMH6645，為單通道軌對軌輸入輸出運放，采用SOT-23封裝。

運放來自德州儀器，型號LM258A。

運放來自意法半導(dǎo)體，絲印K174，型號TSV321，為通用軌對軌輸入輸出低功耗運放，采用SOT23-5封裝。

絲印WBVP的芯片特寫。

運放來自德州儀器，型號LMH6645。

降壓芯片來自德州儀器，絲印SFEB，型號LM2734Y，是一顆具有高效輕負(fù)載效率的3-20V輸入，1A輸出降壓轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部集成300mΩ導(dǎo)阻開關(guān)管，開關(guān)頻率550kHz，采用SOT-23-THN封裝。

搭配使用的47μH降壓電感特寫。

移相全橋控制器來自德州儀器，型號UCC28950，是一顆具有同步整流功能的綠色環(huán)保移相全橋控制器，支持寬輸入電壓范圍應(yīng)用，開關(guān)頻率可達(dá)1MHz，采用TSSOP24封裝。

主控MCU來自微芯科技，型號dsPIC33EP128GS706，芯片內(nèi)置16位dsPIC33E CPU，內(nèi)置128KB FLASH和8KB RAM，內(nèi)置ADC，具備UART、SPI、CAN、I2C等接口，采用TQFP64封裝。

存儲器來自微芯科技，絲印02CM，型號AT24C02C，容量為256B，支持1.7-3.6V工作電壓，采用TSSOP-8封裝。

另一顆存儲器來自意法半導(dǎo)體，絲印404RT，型號M24C04-FDW6TP，容量為512B，支持1.7-5.5V工作電壓范圍，采用TSSOP8封裝。

數(shù)字隔離芯片來自思佳迅，型號Si8661BD，為通用6通道數(shù)字隔離器，支持150Mbps傳輸速率，支持5kVrms隔離，采用WBSOIC16封裝。

億光EL1017光耦用于隔離通信。

降壓芯片采用德州儀器LM2734Y。

搭配使用的降壓電感特寫。

運放來自德州儀器，絲印OAVQ，型號OPA365，為精密軌到軌運算放大器，采用SOT-23封裝。

運放采用意法半導(dǎo)體TSV321。

另一顆運放型號相同。

運放來自德州儀器，絲印9C1G，型號TS321，為低功耗單運放，采用SOT-23封裝。

另一顆運放型號相同。

絲印AYGE的芯片特寫。

絲印WBVP的芯片特寫。

電壓比較器采用德州儀器TLV7211A。

用于風(fēng)扇供電濾波的MLCC濾波電容特寫。

散熱風(fēng)扇來自尼得科，型號R40W12BS5NB8，規(guī)格為12V 2.79A，中國制造。

全部拆解一覽，來張全家福。

服務(wù)器電源網(wǎng)拆解總結(jié)

最后附上偉創(chuàng)力2100W碳化硅CRPS電源的核心器件清單，方便大家查閱。

偉創(chuàng)力這款電源型號為FPS-S-2100ADU00，支持100-127/200-240V交流輸入和240V直流輸入，電源輸出電壓為12V，輸出電流175A，待機(jī)電源輸出電壓為12V，輸出電流3A。電源交流輸入端設(shè)有散熱風(fēng)扇，從直流輸出端吸入空氣，從交流輸入端吹出散熱。

服務(wù)器電源網(wǎng)通過拆解了解到，偉創(chuàng)力這款電源采用恩智浦MC56F8236VLF用于PFC控制，PFC開關(guān)管采用安森美FCP067N65S3，通過NCP81071B進(jìn)行驅(qū)動，搭配使用意法半導(dǎo)體STPSC8H065D碳化硅二極管整流。

移相全橋使用德州儀器UCC28950控制器，使用安森美FAN73933驅(qū)動英飛凌IPP60R090CFD7開關(guān)管，同步整流管采用東芝TPH2R608NH，通過英飛凌2EDN7524驅(qū)動。待機(jī)電源采用英飛凌ICE2QR1080G芯片，采用恩智浦TEA1993TS同步整流控制器和東芝TPH1500CNH同步整流管。

電源內(nèi)部使用微芯科技dsPIC33EP128GS706用于整機(jī)控制，思佳迅Si8661BD用于隔離通信。高壓濾波電容采用日系紅寶石品牌，主路輸出和待機(jī)電源均采用知名品牌固態(tài)電容濾波，電源內(nèi)部設(shè)計緊湊，做工用料扎實。