拆解報告:超微720W金牌碳化矽伺服器冗餘電源
PWS-721P-1R 為 720W 80PLUS 金牌伺服器冗餘電源模組,支援 100-240V 寬電壓輸入、12V 主輸出與 5V 待機,適合超微伺服器熱插拔、資料中心維護與高可靠供電應用。
MW明偉電源供應器
適用於工控、自動化、通訊設備與伺服器周邊供電場景,可作為穩定電源方案延伸參考。
單品推薦前言
前言
本期拆解帶來的是超微型伺服器720W冗餘電源模組,型號為PWS-721P-1R,由肯微科技股份有限公司製造,電源模組採用PFC+移相全橋架構,具備80PLUS金牌轉換效率。電源模組支援100-240V寬電壓輸入,具備12V輸出及5V待機輸出。
電源模組採用長條形金屬外殼,輸入端設有散熱風扇,把手,指示燈和品字電源插座。輸出端設有金手指連接器供電。下面充電頭網就帶來超微這款伺服器電源冗餘電源模組的拆解,一起看看內部的做工和用料。
超微720W伺服器冗餘電源外觀
超微720W伺服器冗餘電源外觀

超微720W冗餘電源模組採用金屬外殼,並使用螺絲固定。

電源機身銘牌特寫:
型號:PWS-721P-1R
最大總功率720瓦
交流輸入:100-240V / 9-4A / 50-60Hz
直流輸出:720W +12V/59A;+5Vsb/3A

散熱風扇貼上麥拉片保護。

殼體透過螺絲固定。

電源背面設有固定螺絲孔,對應風扇位置鏤空降低厚度。

殼體側面透過卡扣固定。

電源輸入端設有品字電源插座,散熱風扇及LED指示燈及提把。

品字接口上方設有LED指示燈。

鋁合金提把特寫。

輸出端設有防護格柵和金手指。

測得電源模組長度約為334mm。

電源模組寬度約為76.4mm。

電源模組厚度約為38.8mm。

測得電源模組重量約1535g。
超微720W伺服器冗餘電源拆解
超微720W伺服器冗餘電源拆解
看完了超微這款電源的外觀展示,以下就進行拆解,一起看看內部的做工和用料。

首先旋開外殼的固定螺絲,拆下電源上蓋,內部設有黑色麥拉片絕緣。

PCBA模組透過螺絲固定在殼體內部。

交流輸入線透過插接件連接。

風扇和指示燈透過插接件連接,並打膠加固。

熱敏電阻也透過插接件連接。

輸入端與 EMI 濾波
接地線透過螺絲固定。

旋下固定螺絲取出PCBA模組,殼體內部設有黑色麥拉片絕緣。

電源插座焊接連接導線。

插座也焊接藍色Y電容,導線焊點外套熱縮管絕緣。

PCBA模組正面一覽,左上角設有連接插座,保險絲,壓敏電阻,安規X2電容,共模電感和PFC電感。左側下方散熱片為整流橋,PFC開關管,PFC整流管散熱。並設有繼電器和熱敏電阻。
中間位置上方設有PFC升壓電感,高壓濾波電容,下方設有移相全橋開關管和驅動變壓器。右側設有變壓器,同步整流管及待機電源小板,底部設有長條控制板。

PCBA模組背面焊接電壓比較器,運轉,快速恢復二極體,驅動器和PWM控制器。

輸入端設有連接插座,保險絲,壓敏電阻,安規X2電容,繼電器,Y電容和熱敏電阻。

交流輸入6pin插座特寫。

PCBA模組側面設有壓敏電阻,安規X2電容,共模電感,PFC升壓電感,高壓濾波電容,諧振電感,變壓器和同步整流管的散熱片。

保險絲外套熱縮管絕緣。
PFC 升壓與高壓側設計

壓敏電阻絲印TVR10471V,用於吸收過壓突波。

安規X2電容容量為1μF。

藍色Y電容特寫。

共模電感採用漆包線繞製,內部設有電木板絕緣。

另一顆安規X2電容規格相同。

共模電感採用漆包線繞製,內部設有電木板絕緣。

電源模組側面設有熱敏電阻和長條控制板。

整流橋來自新電元,型號LL25XB60,規格為25A 600V,採用5S封裝。

熱敏電阻絲網印刷SCK224,兩顆串聯連接。

繼電器來自富士通,型號FTR-K1AK012T,內建一組常開觸點,觸點容量16A 250V,線圈電壓為12V。

PFC升壓電感採用磁環繞制。

散熱片上設有三顆開關管。

背面透過螺絲固定熱敏電阻檢測溫度。

PFC開關管來自英飛凌,型號IPP60R190C6,NMOS,耐壓650V,導阻190mΩ,採用TO220封裝。

散熱片背面固定的熱敏電阻特寫。

另一片散熱片上固定整流管和PFC開關管。

PFC開關管來自英飛凌,型號IPP60R190C6,共使用三顆。
主功率變換與同步整流

PCBA模組背面設有三顆驅動器,用於驅動PFC開關管。

驅動器來自德州儀器,絲網印刷PAYI,型號TPS2819,是一顆2A輸出電流的單通道高速驅動器,採用SOT23封裝。

PFC整流管來自Wolfspeed,型號C3D10060A,為第三代碳化矽肖特基二極管,規格為600V 10A,採用TO-220-2封裝。

兩顆電阻用於偵測PFC開關管電流。

PFC旁路二極體特寫。

薄膜濾波電容來自日通工,規格為450V0.68μF。

另一顆薄膜濾波電容規格為450V1μF。

升壓開關管來自義法半導體,型號STW25NM60ND,NMOS,耐壓600V,導阻130mΩ,採用TO-247封裝。

升壓電感底部設有電木板絕緣。

整流管來自義法半導體,型號STTH15R06FP,為Turbo 2 超高速二極體,規格為600V 15A,採用TO-220FPAC封裝。

膜濾波電容規格為450V2μF。

薄膜濾波電容規格為450V0.68μF。

控制板與監測電路
保險絲外套熱縮管絕緣。

切換開關管來自義法半導體,型號STW42N65M5,NMOS,耐壓650V,導阻71mΩ,採用TO-247封裝。

高壓濾波電容來自紅寶石,為MXH系列電解電容,規格為450V470μF。

電流互感器特寫。

兩顆隔離變壓器用於驅動移相全橋開關管。

四顆移相全橋開關管固定在散熱片上。

開關管來自意法半導體,型號STP20NM50FD,NMOS,耐壓500V,導阻220mΩ,採用TO-220封裝。

諧振電感採用磁環繞制。

變壓器初級採用利茲線繞製,次級採用銅片焊接。

兩顆快恢復二極體來自安森美,絲印U3J,型號MURS360,規格為600V 3A,採用SMC封裝。

濾波電感採用銅片彎折。

輸出端設有濾波電容和同步整流管。

同步整流管固定在散熱片上。

散熱片上設有熱敏電阻檢測溫度。

同步整流管來自英飛凌,型號IRFB3206G,NMOS,耐壓60V,導阻2.4mΩ,採用TO-220AB封裝。

另外四顆同步整流管型號相同。

八顆驅動器分別對應八顆同步整流管。

待機電源與降壓電路
驅動器採用德州儀器TPS2819,與PFC開關管驅動器型號相同。

霍爾電流感測器用於偵測輸出電流。

感測器背面焊接連接小板。

霍爾電流感測器來自埃戈羅,型號ACS758KCB-150-PSF-T,內建100μΩ取樣電阻,內建低偏移精密線性霍爾電路,支援150A雙向電流偵測,支援3.3或5V工作電壓,採用5-pin封裝。

輸出設有濾波磁環。

濾波電容來自貴彌功,為KZE系列長壽命電解電容,規格為16V2200μF。

濾波固態電容來自貴彌功,規格為330μF16V。

輸出控制管來自英飛凌,型號BSC020N03LS,NMOS,耐壓30V,導阻2mΩ,採用TDSON-8封裝。

控制小板左側焊接PFC控制器與運放,中間位置焊接移相全橋控制器,電壓比較器及運放晶片,右側設有MCU。

控制小板另一面焊接或非門,三極管,光耦和MCU。

PFC控制器來自德州儀器,型號UCC3818AD,是一顆CCM模式PFC控制器,具備過電壓保護和精確功率限制,採用SOIC16封裝。

運放來自德州儀器,型號LM358A,為通用雙運放,採用SOIC8封裝。

MCU來自微芯科技,型號PIC16F690,晶片內建高效能RISC核心CPU,內建7KB FLASH和256位元組SRAM,256位元組EEPROM記憶體,內建10bit ADC,採用SSOP20封裝。

MCU外置20.000MHz時脈晶振特寫。

為MCU供電的穩壓晶片來自意法半導體,絲網印刷LD50,型號LD1117S50TR,支援15V輸入電壓,輸出電壓為5V,輸出電流800mA,採用SOT223封裝。

隔離光耦來自威世,型號SFH6156-3。

移相全橋控制器來自德州儀器,型號UCC3895,支援恆定頻率脈寬調變和諧振零電壓開關,支援電壓模式和電流模式控制。晶片具備增強的控制邏輯,自適應延遲設定和關斷功能,採用SOIC20封裝。

驅動隔離變壓器的三極管特寫。

LM358A雙運算特寫,小板共設有6顆。

LM393A雙路電壓比較器特寫,小板共設有4顆。

主控MCU來自微芯科技,型號PIC18F44J10,晶片內建16KB FLASH和1KB RAM,採用TQFP44封裝。

20.000MHz時脈晶振特寫。

為MCU供電的穩壓晶片來自意法半導體,絲網印刷LD33,型號LD1117S33TR,支援15V輸入電壓,輸出電壓為3.3V,輸出電流800mA,採用SOT223封裝。

或非門來自德州儀器,型號CD4001BM,為四通道雙輸入,採用SOIC14封裝。

偵測電源內部溫度的熱敏電阻特寫。

10kΩ電位器特寫。

待機電源小板右側設有開關電源晶片,穩壓晶片,濾波電容,中間位置設有變壓器,整流管及濾波固態電容,左側設有同步降壓控制器,降壓開關管及濾波電容。

小板背面設有光耦,電壓比較器和運放。

開關電源晶片來自PI,型號TOP255EN,晶片內部整合控制器和開關管,支援寬電壓適配器環境26W輸出功率,採用eSIP-7F封裝。

膜濾波電容規格為0.22μF450V。

濾波電容來自貴彌功,規格為50V47μF。

另一顆規格為25V220μF。

穩壓晶片型號為78M12,輸出電壓12V,採用TO252封裝。

變壓器磁芯纏繞膠帶絕緣。

光耦用於輸出電壓回饋。

整流管來自義法半導體,型號STPS20H100CR,為肖特基二極體,規格為100V 20A,採用TO-220AB封裝。

濾波固態電容規格為16V820μF。

兩顆濾波固態電容規格為16V330μF。

同步降壓控制器來自德州儀器,型號TPS40055,是一款寬輸入電壓範圍的同步降壓控制器,開關頻率可達1MHz,採用HTSSOP10封裝。

同步降壓開關管來自英飛凌,型號BSZ035N03LS G,NMOS,耐壓30V,導阻3.5mΩ,採用TSDSON-8封裝。

MLCC電容並聯用於輸入濾波。

降壓電感採用磁環繞制。

輸出濾波固態電容規格為6.3V560μF。

輸出控制管同樣為英飛凌BSZ035N03LS G。

小板背面設有LM339A四路電壓比較器。

小板背面設有LM358A雙運放。

PCBA模組背面設有LM339A四路電壓比較器。

PCBA模組背面設有AS3843 PWM控制器。

PCBA模組背面設有LM358A雙運放。

貼片電流互感器特寫。

濾波電解電容來自貴彌功,規格為16V100μF。

薄膜電容規格為68nF400V。

另一顆濾波電解電容規格相同。

濾波電感外套熱縮管絕緣。

另一顆濾波電感也外套熱縮管絕緣。

三顆濾波固態電容規格均為16V330μF。

散熱風扇來自三洋,型號9CRA0412P5G10,規格為12V1A,菲律賓製造。

全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網拆解總結
充電頭網拆解總結

最後附上超微720W金牌伺服器電源的核心元件清單,方便大家查閱。
超微金伺服器電源型號為PWS-721P-1R,電源支援100-240V寬電壓輸入,額定輸出功率為720W,輸出電壓為12V,並具備5V待機電壓輸出。電源輸入端設有品字電源接口,散熱風扇和LED指示燈,並設有安裝提把。輸出端設有PCB金手指,連接伺服器供電,為熱插拔設計。
充電頭網透過拆解了解到,超微這款伺服器電源採用PFC+移相全橋架構,PFC控制器採用德州儀器UCC3818AD,搭配使用英飛凌IPP60R190C6開關管與Wolfspeed C3D10060A碳化矽二極體。移相全橋控制器採用德州儀器UCC3895,使用義法半導體STP20NM50FD開關管。
電源內部設有控制小板及待機電源小板,控制小板設有微芯科技MCU用於參數偵測及通訊功能,待機電源小板設有PI TOP255EN電源晶片,輸出電流經由霍爾電流感知器偵測。電源內部佈局緊湊,用料做工紮實可靠。
