PFC+LLC高效諧振架構設計，華為3000W直流服務器電源模塊拆解

前言

本期拆解的是華為PHD3000S12-CE服務器電源模塊，這款電源模塊輸出功率為3000W，支持380V直流輸入，支持260-400V輸入電壓范圍，不支持交流輸入。電源額定輸出電壓為12V，輸出電流244A。

這款服務器電源采用長條形金屬外殼，輸入端設有散熱風扇，安裝提手，指示燈和電源插座，輸出端設有金手指連接器。電源采用PFC+LLC高效諧振架構，支持PMBus通信協議，下面充電頭網就帶來華為這款服務器電源的拆解，一起看看內部的方案和用料。

華為3000W服務器電源模塊外觀

華為3000W服務器電源采用金屬外殼，左側設有散熱風扇和提手，右側設有散熱開孔。

電源機身銘牌特寫

型號：PHD3000S12-CE

直流輸入：?380V（容差：?260~400V）；13A Max

直流輸出：?12V；244A Max

最大持續輸出功率：3000W

華為技術有限公司 中國制造

電源殼體背面設有固定螺絲和接地彈片。

電源殼體正面和側面均設有接地彈片。

電源模塊輸入端設有提手，散熱風扇和指示燈，右側設有電源插座和脫扣把手。

電源插座左側設有指示燈。

輸出端殼體設有散熱孔。

輸出端連接器特寫。

測得電源機身長度約為285mm。

電源機身寬度約為126.3mm。

電源機身厚度約為39.8mm。

測得電源機身重量約為2246g。

華為3000W服務器電源模塊拆解

看完了華為這款服務器電源的外觀展示，下面就進行拆解，一起看看內部的方案和用料。

擰開固定螺絲，拆開電源外殼。

上蓋內部粘貼麥拉片絕緣。

PCBA模塊通過螺絲固定在殼體內部。

擰下固定螺絲，取出PCBA模塊。

殼體內部設有白色麥拉片絕緣。

散熱風扇來自尼得科，型號W40S12BUB5-07，規格為12V0.53A，中國制造。

輸入導線通過焊接連接到PCBA模塊。

PCBA模塊正面一覽，左側下方為直流輸入端，設有保險絲，安規X2電容，壓敏電阻，共模電感。上方設有高壓濾波電容，整流橋和PFC開關管，PFC整流管和PFC升壓電感。右側設有薄膜濾波電容，繼電器，LLC開關管，諧振電容，諧振電感。

中間下方位置設有待機電源，右側上下位置設有LLC變壓器，中間位置設有同步整流管，變壓器通過銅排連接同步整流管和濾波電容小板，右側為輸出插座，在右側下方設有控制小板。

PCBA模塊背面設有PFC控制器，驅動器，或門，運放等芯片，初次級之間通過虛線區分，并采用鏤空設計。

PCBA模塊側面設有保險絲，安規X2電容和壓敏電阻，共模電感和控制小板。

另一側設有散熱風扇插座，高壓濾波電容，PFC開關管和PFC整流管，整流橋。

另一側設有PFC升壓電感，薄膜濾波電容，軟啟動繼電器和LLC變壓器，以及濾波電容小板。

輸出端設有連接插座和匯流銅排。

焊接拆下PCBA模塊的小板和功率管等器件，繼續進行拆解。

輸入端保險絲外套熱縮管絕緣。

薄膜Y電容來自廈門法拉電子，規格為0.001μF。

安規X2電容來自廈門法拉電子，規格為2.2μF。

壓敏電阻來自風華，型號FNR14K621，用于吸收過壓浪涌。

共模電感采用漆包線繞制。

另一顆安規X2電容規格為1.5μF。

下方設有4顆薄膜Y電容。

散熱片固定整流橋，PFC開關管。整流橋來自樂山無線電，型號D25SB80，規格為800V 25A，采用D5封裝。

散熱片背面設有同型號的整流橋和PFC整流管。

薄膜濾波電容來自廈門法拉電子，規格為2.2μF630V。

軟啟動繼電器來自歐姆龍，型號G2RL-14-E-CF，內置一組轉換觸點，觸點容量為16A，線圈電壓為12V。

軟啟動電阻來自永星電子，為RX911型線繞電阻器，規格為5W75Ω。

另一顆軟啟動電阻特寫。

PFC控制器來自德州儀器，型號TMS320F28022，芯片內置C2000 32位MCU，主頻為50MHz，內置32KB FLASH和12KB SRAM。芯片具備UART接口，SPI接口和I2C接口，采用LQFP48封裝。

或門來自安世半導體，型號74LVC32APW，為四通道雙輸入正或門，采用TSSOP14封裝。

運放來自德州儀器，絲印2272I，型號TLC2272，為雙通道低噪聲軌至軌運算放大器，用于電壓采樣，采用SOIC8封裝。

電壓比較器來自意法半導體，絲印K520，型號TS3021ILT，為軌對軌輸入的高速電壓比較器，支持1.8-5V供電，采用SOT23-5封裝。

電壓比較器來自德州儀器，型號LM2903，為通用雙路電壓比較器，采用SOIC8封裝。

驅動器來自德州儀器，型號UCC27524，是一顆具有負輸入電壓能力的雙通道5V高速低側柵極驅動器，采用HVSSOP8封裝。

PFC開關管來自英飛凌，絲印47N60CFD，型號SPW47N60CFD，NMOS，耐壓600V，導阻83mΩ，采用TO247封裝。

另一顆PFC開關管型號相同。

PFC整流管來自安森美，型號ISL9R3060G2，為快恢復二極管，規格為30A 600V，采用TO-247-2封裝。

另一顆PFC整流管型號相同。

PFC升壓電感采用利茲線繞制。

貼片電流互感器用于檢測PFC開關管電流。

另一顆電流互感器特寫。

整流橋來自樂山無線電，型號為GBU15K，規格為800V 15A，采用GBU封裝。

高壓濾波電容來自貴彌功，規格為450V470μF。

控制板外側設有LLC控制器，運放，存儲器，反相器和與門芯片。

控制板內側設有隔離變壓器和緩沖器。

LLC控制芯片來自德州儀器，絲印TMS320 980 SPC032PAGT，用于全橋LLC控制和同步整流控制，采用LQFP64封裝。

控制器外置時鐘晶振特寫。

穩壓芯片來自安森美，絲印1733V，型號NCV1117ST33，支持20V輸入電壓，輸出電壓為3.3V，輸出電流1A，采用SOT-223封裝。

兩顆存儲器來自微芯科技，型號24LC64，容量為8KB，支持2.5-5.5V工作電壓范圍，采用SOIC8封裝。

三顆運放來自德州儀器，絲印2272AI，型號TLC2272A，為雙通道低噪聲軌至軌運算放大器，采用SOIC8封裝。

驅動器來自亞德諾半導體，絲印78，型號ADP3654，是一顆高速雙通道4A驅動器，采用兼容工業標準的引腳排列，具備大電流驅動能力，采用MSOP8EP封裝，用于驅動隔離變壓器。

反相器芯片來自德州儀器，絲印AHC14，型號SN74AHC14，是一顆6通道反相器，采用SOIC14封裝。

與門芯片來自德州儀器，絲印LVC08A，型號SN74LVC08A，是一顆四通道2輸入與門，采用SOIC14封裝。

另一顆與門芯片型號相同。

兩顆隔離變壓器用于驅動全橋LLC開關管。

緩沖器來自恩智浦，絲印9511A，型號PCA9511ADP，是一顆支持熱插拔的I2C和SMBus總線緩沖器，采用TSSOP8封裝。

LLC開關管設有散熱片，來自英飛凌，型號SPW47N60CFD，與PFC開關管型號相同。

諧振電容來自廈門法拉，規格為0.1μF630V。

共設有四顆諧振電容。

兩顆二極管來自微芯科技，型號APT30DQ60BHBG，為超快軟恢復二極管，規格為600V 30A，內部為兩顆二極管串聯，采用TO247封裝。

諧振電感采用利茲線繞制。

變壓器初級采用絕緣線繞制，次級采用銅片焊接連接。

另一個變壓器也是同樣的設計。

同步整流管焊接在銅排上，銅排通過螺絲連接到變壓器。

同步整流管來自安世半導體，型號PSMN2R0-60PSR，NMOS，耐壓60V，導阻2.2mΩ，采用TO-220封裝。

驅動同步整流管的驅動器來自亞德諾半導體，型號ADP3654。

另一側也設有兩顆同型號的驅動器。

濾波電容來自尼吉康，規格為1500μF16V。

濾波電容焊接在垂直小板上，并打膠加固。

1mΩ取樣電阻用于檢測電源輸出電流。

另一組1mΩ取樣電阻特寫。

另一面還設有6顆同規格的取樣電阻。

電壓比較器來自意法半導體，型號TS3021ILT。

另一顆電壓比較器型號相同。

輸出控制管來自安世半導體，絲印1C030L，型號PSMN1R0-30YLC，NMOS，耐壓30V，導阻1.15mΩ，采用LFPAK56封裝。

理想二極管控制器來自德州儀器，絲印SZJB，型號LM5050-2，是一顆高側控制器，支持6-75V工作電壓，瞬態耐壓100V，采用SOT23-6封裝。

濾波電容來自貴彌功，規格為180μF16V。

隔離光耦來自億光，型號EL1018。

兩顆反饋光耦型號相同。

光寶LTV-217光耦特寫。

穩壓芯片來自安森美，型號NCV1117ST33。

運放來自德州儀器，型號TLC2272A。

輔助電源芯片來自英飛凌，型號ICE3AR2280JZ，芯片內部集成800V耐壓開關管，啟動單元和固定頻率反激控制器，具備增強有源突發模式，集成全面的保護功能，支持24W應用，采用DIP-7封裝。

TVS二極管來自威世，絲印170A，型號P6SMB170A，工作電壓為145V，采用SMB封裝。

變壓器嚴密纏繞膠帶絕緣。

超快恢復二極管來自威世，絲印MD，型號MURS120-M3，規格為200V1A，采用SMC封裝。

全部拆解一覽，來張全家福。

充電頭網拆解總結

最后附上華為3000W直流服務器電源模塊的核心器件清單，方便大家查閱。

華為這款服務器電源模塊型號為PHD3000S12-CE，輸出功率為3000W，支持380V直流輸入，支持260-400V輸入電壓范圍，電源額定輸出電壓為12V，輸出電流244A。電源輸入端設有專用連接器用于直流輸入，輸出端設有PCB金手指，連接到服務器供電。電源內部設有散熱風扇，從輸出端吸入空氣，從輸入端吹出散熱。

充電頭網通過拆解了解到，華為這款服務器電源內部采用多塊小板焊接組成，充分利用空間。電源采用PFC+LLC架構，PFC級采用德州儀器TMS320F28022控制器搭配UCC27524驅動器，使用英飛凌SPW47N60CFD PFC開關管和安森美ISL9R3060G2 PFC整流管。

LLC級采用德州儀器SPC032PAGT控制器，搭配使用亞德諾半導體ADP3654驅動器和隔離變壓器，用于LLC開關管驅動。LLC開關管使用英飛凌SPW47N60CFD。同步整流管也使用APD3654驅動，使用安世半導體PSMN2R0-60PSR進行同步整流。輔助電源芯片采用英飛凌ICE3AR2280JZ。電源內部電容均為日系品牌，做工用料扎實可靠。