PFC+LLC高效諧振架構(gòu)設(shè)計(jì)，鉑科電子800W碳化硅服務(wù)器電源拆解

前言

本期拆解帶來(lái)的是鉑科電子800W碳化硅服務(wù)器電源，這款電源型號(hào)為BCSE800AP-12E01，支持100~240V交流輸入，并支持直流240V輸入。電源額定輸出電壓為12V，輸出電流66.7A，待機(jī)電源輸出為12V，輸出電流3A。

這款服務(wù)器電源采用長(zhǎng)條形金屬外殼，輸入端設(shè)有散熱風(fēng)扇，安裝提手，指示燈和電源插座，輸出端設(shè)有金手指連接器。電源采用PFC+LLC高效諧振架構(gòu)，內(nèi)置碳化硅二極管。下面充電頭網(wǎng)就帶來(lái)鉑科電子這款800W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。

鉑科電子800W碳化硅服務(wù)器電源外觀

鉑科電子服務(wù)器電源采用金屬外殼，機(jī)身正面粘貼標(biāo)簽。

電源機(jī)身銘牌特寫(xiě)

型號(hào)：BCSE800AP-12E01

輸入：100-240V~，10-5A，60/50Hz

240V，5A

輸出：+12V，66.7A

+12Vsb，3A

800W Max

中國(guó)制造

制造商：杭州鉑科電子有限公司

機(jī)身正面接地彈片特寫(xiě)。

機(jī)身側(cè)面設(shè)有固定卡扣和固定螺絲。

電源輸入端設(shè)有提手，散熱風(fēng)扇，輸入插座，電源指示燈和脫扣把手。

散熱風(fēng)扇設(shè)有防護(hù)罩，標(biāo)注800W輸出功率，94%轉(zhuǎn)換效率和CRPS電源。

右側(cè)設(shè)有LED指示燈。

品字電源插座特寫(xiě)。

提手用于拉出電源。

電源模塊輸出端設(shè)有格柵和連接器。

使用游標(biāo)卡尺測(cè)得電源模塊機(jī)身長(zhǎng)度約為199.8mm。

電源模塊機(jī)身寬度約為73.7mm。

電源模塊機(jī)身厚度約為39.1mm。

電源模塊拿在手上的大小直觀感受。

測(cè)得電源模塊重量約為835g。

鉑科電子800W碳化硅服務(wù)器電源拆解

看完了鉑科電子這款800W碳化硅服務(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(kāi)電源外殼。

PCBA模塊包裹黑色麥拉片絕緣。

PCBA模塊通過(guò)螺絲固定在殼體內(nèi)部。

LED指示燈和散熱風(fēng)扇通過(guò)插接件連接。

固定PCBA模塊的螺絲特寫(xiě)。

擰下固定螺絲，從殼體內(nèi)取出PCBA模塊。

PCBA模塊正面一覽，右上角為輸入端，設(shè)有保險(xiǎn)絲，壓敏電阻，安規(guī)X2電容，共模電感，下方設(shè)有Y電容和整流橋。中間下方位置設(shè)有熱敏電阻，繼電器，PFC升壓電感，中間位置散熱片設(shè)有PFC開(kāi)關(guān)管，PFC整流管和LLC開(kāi)關(guān)管，上方設(shè)有高壓濾波電容。

左側(cè)下方為L(zhǎng)LC變壓器，諧振電感和電流互感器。上方設(shè)有輸出濾波電容，待機(jī)電源小板和控制小板。

PCBA模塊對(duì)應(yīng)PFC控制器位置設(shè)有PCB小板屏蔽。

PCB屏蔽小板特寫(xiě)。

拆下PCB屏蔽小板，在小板下方設(shè)有PFC控制器，上方設(shè)有驅(qū)動(dòng)器，左側(cè)設(shè)有降壓芯片。上方位置設(shè)有PFC旁路二極管和電流取樣電阻。左側(cè)設(shè)有同步整流管，電流檢測(cè)電阻和隔離驅(qū)動(dòng)器。

PCB屏蔽小板焊接連接排針。

小板連接排針特寫(xiě)。

焊接拆下PCBA模塊的小板和功率管等器件，繼續(xù)進(jìn)行拆解。

輸入端保險(xiǎn)絲外套熱縮管絕緣。

壓敏電阻外套熱縮管絕緣。

壓敏電阻來(lái)自風(fēng)華，型號(hào)FNR-14K511，用于吸收過(guò)壓浪涌。

安規(guī)X2電容來(lái)自優(yōu)普電子，規(guī)格為1.5μF。

共模電感采用扁銅線繞制。

共模電感底部設(shè)有電木板絕緣。

兩顆貼片Y電容來(lái)自鞍山奇發(fā)。

插件Y電容同樣來(lái)自鞍山奇發(fā)。

另一顆安規(guī)X2電容規(guī)格相同。

散熱片兩面固定兩顆整流橋。

整流橋來(lái)自揚(yáng)杰科技，型號(hào)GBU2010A，規(guī)格為1000V 20A，采用GBU封裝。

熱敏電阻外套熱縮管絕緣。

熱敏電阻絲印MZ21。

繼電器來(lái)自宏發(fā)，型號(hào)HF32FV-16/12-HLTF，為超小型大功率繼電器，觸點(diǎn)容量為16A 250V，線圈電壓為12V。

屏蔽小板下方設(shè)有PFC控制器等元件。

PFC控制器來(lái)自微芯科技，型號(hào)dsPIC33EP16GS202，芯片內(nèi)置16位dsPIC33E CPU，內(nèi)置16KB FLASH和2KB SRAM，芯片內(nèi)部集成高速PWM生成器，集成高速ADC，采用UQFN28封裝。

降壓芯片來(lái)自芯源系統(tǒng)，絲印ARD，型號(hào)MP2314S，是一顆4.5-24V輸入電壓的同步降壓芯片，芯片內(nèi)部集成開(kāi)關(guān)管，支持2A輸出電流，開(kāi)關(guān)頻率固定500kHz，采用TSOT23-8封裝。

運(yùn)放來(lái)自思瑞浦，型號(hào)TP1241，為高電壓放大器，具備低失調(diào)，低功耗和穩(wěn)定的高頻響應(yīng)，采用SOT23-5封裝。

驅(qū)動(dòng)器來(lái)自思瑞浦，型號(hào)TPM27524，是一顆雙路高速低側(cè)驅(qū)動(dòng)器，具備5A拉灌電流能力，支持MOS，IGBT和GaN應(yīng)用，支持4.5-25V工作電壓，采用SOP8封裝。

散熱片上固定LLC開(kāi)關(guān)管，碳化硅二極管和PFC開(kāi)關(guān)管。

PFC開(kāi)關(guān)管來(lái)自尚陽(yáng)通，型號(hào)SRC65R032FBS，NMOS，耐壓650V，導(dǎo)阻32mΩ，采用TO-247封裝。

PFC整流管來(lái)自三安半導(dǎo)體，絲印DS065010N3，型號(hào)SDS065J010N3，為碳化硅二極管，規(guī)格為650V/10A，采用TO-220N-2L封裝。

PFC升壓電感采用漆包線繞制，底部設(shè)有電木板絕緣。

綠色熱敏電阻用于檢測(cè)散熱片溫度。

兩顆10mΩ電阻并聯(lián)，用于檢測(cè)PFC開(kāi)關(guān)管電流。

PFC旁路二極管絲印GS8M。

高壓濾波電容來(lái)自紅寶石，為MXG系列電解電容，規(guī)格為450V560μF。

控制小板外側(cè)設(shè)有數(shù)字隔離芯片，同步降壓芯片，運(yùn)放和存儲(chǔ)器。

控制小板內(nèi)側(cè)設(shè)有LLC控制器，存儲(chǔ)器和光耦。

LLC控制器來(lái)自微芯科技，型號(hào)dsPIC33EP64GS506，芯片內(nèi)置16位dsPIC33E CPU，內(nèi)置64KB FLASH和8KB RAM，芯片內(nèi)部集成高速PWM生成器，集成高速ADC，采用TQFP64封裝。

存儲(chǔ)器來(lái)自普冉，型號(hào)P24C02A，容量為256B，采用TSSOP8封裝。

另一顆存儲(chǔ)器型號(hào)P24CM01，容量為128KB，采用TSSOP8封裝。

降壓芯片來(lái)自芯源系統(tǒng)，型號(hào)MP2314S。

運(yùn)放來(lái)自思瑞浦，絲印58，型號(hào)LM358A，為高電壓放大器，具備低失調(diào)，低功耗和穩(wěn)定的頻率響應(yīng)，采用DFN1.5*1.5-8封裝。

另一顆運(yùn)放型號(hào)相同。

數(shù)字隔離芯片來(lái)自榮湃，型號(hào)π131S61R，為3通道雙向數(shù)字隔離芯片，支持2.5-5.5V工作電壓，支持2MBps傳輸速率，采用WB SSOIC-10封裝。

億光EL1018光耦特寫(xiě)。

用于連接指示燈和散熱風(fēng)扇的連接器特寫(xiě)。

隔離驅(qū)動(dòng)器來(lái)自納芯微，型號(hào)NSi6602AD，芯片內(nèi)置隔離雙通道柵極驅(qū)動(dòng)器，具備5.7KVrms隔離能力，具備4A拉電流和6A灌電流能力，采用SOW16封裝。

LLC開(kāi)關(guān)管來(lái)自尚陽(yáng)通，型號(hào)SRC60R090BS，NMOS，耐壓600V，導(dǎo)阻90mΩ，采用TO-220F封裝。

諧振電容來(lái)自廈門(mén)法拉電子，規(guī)格為0.047μF630V。

電流互感器粘貼高溫膠帶絕緣。

諧振電感采用利茲線繞制。

變壓器初級(jí)采用利茲線繞制，次級(jí)采用銅片焊接，磁芯纏繞膠帶絕緣。

同步整流管驅(qū)動(dòng)器來(lái)自納芯微，型號(hào)NSD1025-Q1，是一顆車(chē)規(guī)級(jí)高速雙通道低側(cè)驅(qū)動(dòng)器，具備5A拉灌電流能力，內(nèi)置兩個(gè)獨(dú)立的柵極驅(qū)動(dòng)通道，采用EP-SOP8封裝。

同步整流管來(lái)自華羿微，型號(hào)HYG009N04LS1C2，NMOS，耐壓40V，導(dǎo)阻0.75mΩ，采用PDFN5*6-8L封裝。

另外兩顆同步整流管型號(hào)相同。

6顆濾波電容打膠加固。

濾波電容來(lái)自立隆，為ORG系列高分子固態(tài)鋁電解電容。

規(guī)格均為1200μF16V。

磁環(huán)濾波電感特寫(xiě)。

濾波電容來(lái)自基美，規(guī)格為100μF16V。

0.3mΩ取樣電阻用于檢測(cè)輸出電流。

電流采樣芯片來(lái)自思瑞浦，型號(hào)TP181A3，為零漂移，雙向電流檢測(cè)放大器，支持36V電壓和30V電源電壓，采用SC70-6封裝。

PCB背面還設(shè)有一顆0.3mΩ取樣電阻。

濾波電容規(guī)格為220μF35V。

貼片Y電容來(lái)自鞍山奇發(fā)。

運(yùn)放來(lái)自思瑞浦，型號(hào)TPA2641，具備2mV失調(diào)，低功耗和抗電源高頻噪聲能力，采用SOT23-5封裝。

供電控制管來(lái)自萬(wàn)國(guó)半導(dǎo)體，型號(hào)AONS32310，NMOS，耐壓30V，導(dǎo)阻0.8mΩ，適用于高性能ORing和電子熔絲，大電流電池保護(hù)板應(yīng)用，采用DFN5*6封裝。

萬(wàn)國(guó)半導(dǎo)體 AONS32310 資料信息。

電流采樣芯片來(lái)自思瑞浦，型號(hào)TP181A3。

供電控制管來(lái)自萬(wàn)國(guó)半導(dǎo)體，型號(hào)AON7534，NMOS，耐壓30V，導(dǎo)阻4.1mΩ，具備低柵極電荷和高電流能力，適用于DC/DC轉(zhuǎn)換器應(yīng)用，采用DFN 3*3 EP封裝。

萬(wàn)國(guó)半導(dǎo)體 AON7534 資料信息。

待機(jī)電源小板一覽，左側(cè)設(shè)有初級(jí)控制器，右側(cè)設(shè)有同步整流控制器和同步整流管。

另一側(cè)設(shè)有開(kāi)關(guān)管，光耦和濾波電容。

主控芯片采用安森美NCP1342，這是一顆高頻反激準(zhǔn)諧振初級(jí)PWM控制器，內(nèi)置高壓?jiǎn)?dòng)，主動(dòng)X2電容放電、支持寬范圍Vcc供電、支持外接熱敏電阻進(jìn)行過(guò)熱保護(hù)和多重完善的保護(hù)功能，采用SOIC-9 NB封裝。

初級(jí)開(kāi)關(guān)管來(lái)自東微半導(dǎo)體，型號(hào)OSG80R900DF，NMOS，耐壓850V，導(dǎo)阻900mΩ，采用TO252封裝。

平面變壓器磁芯特寫(xiě)。

億光1018光耦用于輸出電壓反饋。

同步整流控制器來(lái)自茂睿芯，型號(hào)MK91808H，支持CCM、DCM和QR工作模式，芯片使用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自供電技術(shù)為VCC供電，可以直接置于正端應(yīng)用而無(wú)需輔助繞組，采用SOT23-6封裝。

同步整流管來(lái)自華羿微，型號(hào)HYG080N10LS1C2，NMOS，耐壓100V，導(dǎo)阻6.9mΩ，采用PDFN5*6-8L封裝。

兩顆固態(tài)電容規(guī)格為560μF16V。

1μH濾波電感特寫(xiě)。

金手指小板通過(guò)排針和銅條焊接連接，并設(shè)有輸出控制管。

另一面也設(shè)有兩顆輸出控制管。

輸出控制管來(lái)自東微半導(dǎo)體，型號(hào)SFS03R01GF，NMOS，耐壓25V，導(dǎo)阻1.35mΩ，采用PDFN5*6封裝。

另外兩顆輸出控制管型號(hào)相同。

散熱風(fēng)扇來(lái)自永立，型號(hào)MGT4012WB-W28，規(guī)格為12V1.2A，中國(guó)制造。

全部拆解一覽，來(lái)張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

最后附上鉑科電子800W碳化硅服務(wù)器電源的核心器件清單，方便大家查閱。

鉑科電子800W服務(wù)器電源型號(hào)為BCSE800AP-12E01，電源支持100~240V交流輸入，額定輸出電壓為12V，輸出電流為66.7A，待機(jī)電源輸出為12V，額定輸出電流3A。電源模塊內(nèi)置散熱風(fēng)扇，從輸出側(cè)吸入空氣，從輸入端吹出散熱。

充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解了解到，鉑科電子這款電源內(nèi)置微芯科技控制器，PFC控制器型號(hào)為dsPIC33EP16GS202，搭配使用思瑞浦TPM27524驅(qū)動(dòng)器。PFC開(kāi)關(guān)管采用尚陽(yáng)通SRC65R032FBS，碳化硅二極管采用三安半導(dǎo)體SDS065J010N3。

LLC控制器型號(hào)為dsPIC33EP64GS506，搭配使用納芯微NSi6602AD隔離驅(qū)動(dòng)器，LLC開(kāi)關(guān)管采用尚陽(yáng)通SRC60R090BS。同步整流管采用華羿微HYG009N04LS1C2，通過(guò)納芯微NSD1025-Q1進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

待機(jī)電源使用安森美NCP1342控制器搭配東微半導(dǎo)體OSG80R900DF開(kāi)關(guān)管，茂睿芯MK91808H同步整流控制器搭配華羿微HYG080N10LS1C2同步整流管。電源內(nèi)部高壓濾波電容來(lái)自紅寶石，低壓濾波電容來(lái)自立隆，并使用基美鉭電容濾波。控制小板和待機(jī)電源小板垂直焊接，提升空間利用率，內(nèi)部做工和用料扎實(shí)可靠。