交错PFC+移相全桥架构设计，超微2000W碳化硅服务器电源拆解

前言

本期拆解带来的是超微2000W 1U 冗余电源模块，型号为PWS-2K04A-1R，由肯微科技股份有限公司制造。电源模块支持100-127V和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5V，输出电流1A，具备钛金牌转换效率，标称转换效率超过96%。

电源模块采用长条形金属外壳，输入端设有散热风扇，安装把手，电源插座和指示灯，输出端设有金手指连接器。电源采用交错双向开关PFC+移相全桥+同步整流架构，具备PMBus接口。下面服务器电源网就带来超微这款冗余电源的拆解，一起看看内部的做工和用料。

超微2000W碳化硅服务器电源外观

超微2000W碳化硅服务器电源采用镀锌钢板外壳。

机身正面粘贴信息标签。

电源信息标签特写

型号：PWS-2K04A-1R

交流输入：

1000W：100-127V / 12-9.5A / 50-60Hz

1800W：200-230V / 10-9.5A / 50-60Hz

1980W：220-230V / 10-9.8A / 50-60Hz

2000W：230-240V / 10-9.8A / 50-60Hz

直流输出：

1000W：+12V / 83.3A ；+5Vsb / 1A

1800W：+12V / 150A ；+5Vsb / 1A

1980W：+12V / 165A ；+5Vsb / 1A

2000W：+12V / 166.7A ；+5Vsb / 1A

电源输入端设有安装提手，电源插座，指示灯和散热风扇。

输出端设有散热格栅和金手指，内部设有散热片。

壳体侧面粘贴防拆标签。

另一侧设有锁定卡扣。

对应散热风扇位置镂空降低厚度。

测得电源模块长度约为335mm。

测得电源模块宽度约为76.2mm。

测得电源模块厚度约为38.3mm。

测得电源模块重量约为1665g。

超微2000W碳化硅服务器电源拆解

看完了超微这款服务器电源的外观展示，下面就进行拆解，一起看看内部的做工和用料。

拧下固定螺丝，拆下电源上盖，内部粘贴麦拉片绝缘。

PCBA模块与壳体之间设有麦拉片绝缘。

插座焊接导线连接，并设有蓝色Y电容。接地线通过螺丝固定到外壳接地。

壳体内部粘贴铝箔屏蔽。

PCBA模块正面一览，左侧设有电源插座，保险丝，压敏电阻，安规X2电容，共模电感。左侧上方设有PFC控制小板，下方设有继电器，开关管散热片，PFC升压电感。中间上方位置设有高压滤波电容，中间设有移相全桥开关管散热片，中间下方位置设有待机电源小板。

右侧上方设有移相全桥变压器，同步整流管，滤波固态电容，下方设有滤波电感，电流传感器，滤波电容，控制小板和降压小板。

PCBA模块背面设有驱动器，二极管，稳压芯片，隔离通信芯片，隔离驱动器等元件。

焊接拆下继电器，控制小板，散热片，高压滤波电容，待机电源小板，控制小板和降压小板，继续进行拆解。

输入端设有连接器，保险丝，压敏电阻，安规X2电容和蓝色Y电容。

右侧设有共模电感，启动电阻，PFC控制小板，高压滤波电容，变压器和同步整流管。

输入端保险丝规格为16A 250V，外套热缩管绝缘。

压敏电阻料号TVR14471，用于吸收过压浪涌。

安规X2电容规格为1μF。

两颗蓝色Y电容特写。

共模电感采用漆包线绕制。

共模电感两侧设有气体放电管。

安规X2电容规格为1μF。

蓝色Y电容来自TDK，料号CD332M。

安规X2电容规格为1μF。

TVR14471压敏电阻用于吸收过压浪涌。

薄膜滤波电容来自日通工，规格为450V0.68μF。

另一颗薄膜电容规格相同。

热敏电阻料号SCK 224。

两颗热敏电阻料号相同。

继电器来自富士通，型号FTR-K1AK012T，内置一组常开触点，触点容量16A，线圈电压12V。

PCBA模块侧面设有散热片，待机电源小板和控制小板。

散热片设有PFC开关管和碳化硅二极管。

PFC开关管来自意法半导体，型号STW42N65W5，NMOS，耐压650V，导阻70mΩ，采用TO-247封装。

另一颗开关管来自英飞凌，丝印65C7045，型号IPW65R045C7，NMOS，耐压650V，导阻45mΩ，采用TO 247封装。

整流管来自Wolfspeed，型号C3D10060A，为第三代碳化硅肖特基二极管，规格为600V 10A，采用TO-220-2封装。

PFC开关管采用意法半导体STW42N65W5。

PFC开关管采用英飞凌IPW65R045C7。

整流管采用Wolfspeed C3D10060A。

驱动器来自德州仪器，型号UCC27519，是一颗单通道高速低侧栅极驱动器，具备4A拉灌电流能力，采用SOT-23封装。

另一颗驱动器型号相同。

两颗PFC电感特写，缠绕胶带绝缘，底部设有电木板绝缘。

电流互感器用于检测开关管电流。

另一侧也设有电流互感器。

整流管来自达尔，型号S8KC，规格为1000V 8A，采用SMC封装。

薄膜电容规格为450V0.68μF。

电感底部设有电木板绝缘。

薄膜电容规格为0.22μF450V。

开关管来自英飞凌，丝印6R099C6，型号IPP60R099C6，NMOS，耐压650V，导阻99mΩ，采用TO220封装。

整流管采用Wolfspeed C3D10060A。

驱动器来自德州仪器，丝印519Q，型号UCC27519A-Q1，符合AEC-Q100 1级，具备4A峰值拉灌电流，采用SOT-23封装。

开关管来自英飞凌，丝印6R070C6，型号IPW60R070C6，NMOS，耐压600V，导阻70mΩ，采用TO247封装。

开关管右侧设有保险丝。

薄膜电容规格为450V0.68μF。

薄膜电容规格为450V2.2μF。

PFC控制小板外侧设有PFC控制器和模拟开关。

内侧设有运放，驱动器和稳压芯片。

PFC控制器来自德州仪器，型号UCD3028，是一颗具备两个稳压输出和8个DPWM输出的完全可编程数字电源控制器，内置32位 ARM7 RISC CPU，主频31.25MHz，内置32KB FLASH和4KB RAM，支持PMBus，SCI和SPI通信接口，采用QFN40封装。

切换开关来自亚德诺半导体，丝印S5B，型号ADG719，是一颗单刀双掷开关，支持1.8-5.5V工作电压，采用SOT-23封装。

稳压芯片来自微芯科技，丝印L2AA，型号MIC5235YM5，是一颗150mA输出电流的稳压芯片，支持24V输入电压，输出电压可调，采用SOT-23封装。

运放来自德州仪器，型号LM358A，为双通道运算放大器，采用TSSOP8封装。

运放来自德州仪器，型号OPA376，是一颗精密低噪声低静态电流单运放，采用SOIC-8封装。

驱动器来自德州仪器，型号UCC27511，是一颗具备分离输出的单通道栅极驱动器，采用SOT-23封装。

两颗驱动器型号相同。

高压滤波电容来自贵弥功，为KMW系列基板自立型小型化电解电容，规格为450V680μF。

移相全桥开关管来自意法半导体，型号STP25NM60ND，NMOS，耐压650V，导阻130mΩ，采用TO-220封装。

散热片另一面两颗开关管型号相同。

驱动器来自思佳迅，型号Si8233BD，为双路独立驱动器，芯片具备4A驱动能力，支持24V供电电压，符合UL1577认证，具备5kVrms隔离能力，采用SOIC-16WB封装。

两颗快恢复二极管来自安森美，丝印U3J，型号MURS360，规格为600V 3A，采用SMC封装。

电流互感器采用绝缘线绕制。

两颗薄膜电容特写。

电感采用漆包线绕制，底部设有电木板绝缘。

移相全桥变压器特写，次级采用铜片弯折，通过螺丝连接固定。

输出端设有同步整流管，散热片，滤波电感，控制小板，降压小板和输出滤波电容。

同步整流管来自英飞凌，型号IRLB3036，NMOS，耐压60V，导阻2.4mΩ，采用TO-220封装。

散热片另一面设有同型号的同步整流管。

英飞凌IRLB3036同步整流管特写。

内侧还设有一组同型号的同步整流管。

散热片上设有热敏电阻检测温度。

对应每个同步整流管都设有独立的驱动器。

驱动器采用德州仪器UCC27519。

输出滤波电感特写。

霍尔电流传感器特写。

三颗色环电阻并联，阻值为56Ω。

滤波电感旁设有5颗电解电容。

滤波电容来自贵弥功，其中3颗为KZE系列长寿命电解电容，规格为16V2200μF。

两颗为KY系列长寿命电解电容，规格为16V1000μF。

固态滤波电容来自贵弥功，为PSC系列导电性高分子固体铝电解电容器，规格为470μF16V。

另一颗滤波电容规格相同。

三颗滤波电容规格相同。

输出端设有6颗输出控制管。

输出控制管来自德州仪器，型号CSD17570Q5B，NMOS，耐压30V，导阻0.56mΩ，采用SON5*6封装。

背面还设有一颗同型号的输出控制管。

二极管来自威世，丝印S104，型号SS10P4，为肖特基二极管，规格为40V10A，采用TO-277A封装。

开关管来自安森美，型号FDS4435，PMOS，耐压-30V，导阻20mΩ，采用SO-8封装。

数字隔离芯片来自亚德诺半导体，型号ADUM2401，是一颗四通道数字隔离器，支持5V和3V工作电压，支持90Mbps传输速率，具备3个正向通道和1个反向通道，采用16-Lead SOIC Wide封装。

稳压芯片来自意法半导体，丝印LD50，型号LD1117S50TR，支持15V输入电压，输出电压为5V，输出电流800mA，采用SOT223封装。

光耦来自瑞萨，型号PS2761B。

待机电源小板左侧设有输出滤波电容和整流管，右侧设有待机电源芯片，滤波电容和稳压芯片，中间设有变压器。

背面设有反馈光耦和二极管。

输入端保险丝规格为500mA250V。

TVS来自意法半导体，型号P6KE180A，用于吸收过压浪涌。

滤波电容规格为0.22μF450V。

待机电源芯片来自帕沃英蒂格盛，型号TOP255EN，为TOPSwitch-HX系列，芯片内部集成700V开关管，PWM控制器，支持宽范围输入下26W输出电压，采用eSIP-7F封装。

为主控芯片供电的滤波电容规格为50V47μF。

另一颗滤波电容规格为25V220μF。

滤波电容规格为16V220μF。

另一颗滤波电容规格相同。

稳压芯片型号78M12，用于为主控芯片供电。

变压器严密缠绕胶带绝缘。

二极管来自意法半导体，型号STPS20H100CR，为肖特基二极管，规格为100V20A，采用I²PAK封装。

滤波电容来自贵弥功，规格为180μF16V。

降压小板正面设有同步降压芯片，降压电感和滤波电容。

背面设有滤波电感，电流采样电阻和运放。

同步降压芯片来自英飞凌，型号IR3859，是一颗高效同步降压转换器，支持21V输入电压，支持9A连续输出电流，支持125℃工作温度，采用QFN4*5封装。

6.8μH降压电感特写。

滤波电容来自贵弥功，规格为560μF6.3V。

2.2μH滤波电感特写。

运放采用德州仪器LM358A。

控制小板外侧设有移相全桥控制器，运放，驱动器和ESD二极管。

控制小板内侧设有存储器。

移相全桥控制器来自德州仪器，型号UCD3040，采用QFP80封装。

存储器来自意法半导体，型号M95080-W，是一颗1KB容量的EEPROM，支持2.5-5.5V工作电压，采用SO8封装。

稳压芯片采用微芯科技MIC5235YM5。

运放来自德州仪器，型号OPA4171，为4路低功耗运算放大器，支持36V工作电压，采用TSSOP14封装。

运放采用德州仪器LM358A，采用SOIC8封装。

驱动器采用德州仪器UCC27511。

另一颗驱动器型号相同。

ESD保护二极管来自德州仪器，丝印NG4P，型号TPD4E1U06，为四路ESD保护二极管，采用SOT-23封装。

散热风扇来自台达，型号GFC0412DS-SM06，规格为12V 2.8A，中国制造。

全部拆解一览，来张全家福。

服务器电源网拆解总结

最后附上超微2000W碳化硅服务器电源的核心器件清单，方便大家查阅。

超微这款电源模块型号为PWS-2K04A-1R，支持100-127V和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5V，输出电流1A，额定输出功率2000W。机身内部设有散热风扇，从交流输入端吸入空气，从尾部连接器处吹出散热。

服务器电源网通过拆解了解到，超微这款电源采用交错PFC+移相全桥架构，PFC控制器采用德州仪器UCC3028，移相全桥控制器采用UCC3040。PFC开关管采用意法半导体STW42N65W5和英飞凌IPW65R045C7，使用Wolfspeed C3D10060A碳化硅二极管。

移相全桥采用意法半导体STP25NM60ND，使用英飞凌IRLB3036同步整流管。输出控制管采用德州仪器CSD17570Q5B。待机电源芯片采用帕沃英蒂格盛TOP255EN，电源采用日系电容滤波，内部做工扎实，用料可靠。