交錯PFC+移相全橋架構(gòu)設(shè)計，臺達(dá)2430W碳化硅服務(wù)器電源拆解

前言

本期拆解帶來的是臺達(dá)一款碳化硅服務(wù)器電源，電源型號為DPST-2430AB C，支持200-240V交流輸入，支持190-290V直流輸入，輸出電壓為12.5V，輸出電流200A，待機(jī)電源輸出電壓為12V，輸出電流2.5A，額定輸出功率為2430W。

這款服務(wù)器電源采用長條形機(jī)身設(shè)計，電源一側(cè)設(shè)有安裝提手，散熱風(fēng)扇和指示燈，另一側(cè)設(shè)有連接器和防護(hù)格柵。電源采用交錯PFC+移相全橋+同步整流架構(gòu)，內(nèi)置碳化硅二極管。下面充電頭網(wǎng)就帶來這款服務(wù)器電源的拆解，一起看看內(nèi)部的方案和用料。

臺達(dá)2430W碳化硅服務(wù)器電源外觀

臺達(dá)碳化硅服務(wù)器電源采用長條形金屬機(jī)身，正面粘貼信息標(biāo)簽。

電源信息標(biāo)簽特寫

型號：DPST-2430AB C

交流輸入：200-240V ~ /14A MAX 50-60Hz

直流輸入：190-290V ? /16A MAX

直流輸出 :12.5V ? /200A

12Vsb ? /2.5A

機(jī)身側(cè)面設(shè)有固定螺絲。

機(jī)身另一側(cè)通過鎖扣固定。

機(jī)身背面設(shè)有固定螺絲孔。

電源面板設(shè)有指示燈，散熱風(fēng)扇和提手。

指示燈用于電源輸入和輸出指示。

電源尾部設(shè)有散熱格柵和連接器。

測得電源總長度約為420mm。

電源機(jī)身寬度約為102mm。

電源機(jī)身厚度約為40.8mm。

測得電源模塊重量約為2065g。

臺達(dá)2430W碳化硅服務(wù)器電源拆解

看完了臺達(dá)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。

首先擰開固定螺絲，拆開電源模塊外殼。

上蓋內(nèi)部粘貼麥拉片絕緣。

拆下固定螺絲，從殼體中取出PCBA模塊。

PCBA模塊正面一覽，右側(cè)下方為交流輸入端，設(shè)有保險絲，安規(guī)X2電容，壓敏電阻，氣體放電管，左側(cè)下方設(shè)有PFC升壓電感，繼電器和啟動電阻。左側(cè)中間位置設(shè)有散熱片，為整流橋，PFC開關(guān)管和PFC整流管散熱。

左側(cè)上方設(shè)有三顆高壓濾波電容，中間位置設(shè)有待機(jī)電源變壓器，移相全橋開關(guān)管，電流互感器和驅(qū)動變壓器。右側(cè)上方設(shè)有兩路移相全橋變壓器；濾波電感和濾波電容，并焊接控制小板。右側(cè)為一體化連接器。

PCBA模塊背面右側(cè)設(shè)有PFC控制器，驅(qū)動器，待機(jī)電源芯片和隔離芯片。左側(cè)設(shè)有移相全橋開關(guān)管和同步整流管驅(qū)動器，輸出控制管，PCBA模塊開槽并插入麥拉片絕緣。

PCBA模塊尾部設(shè)有連接器，對應(yīng)輸入端設(shè)有垂直小板，輸出端設(shè)有濾波電容，右側(cè)焊接控制小板。

PCBA模塊右側(cè)設(shè)有小板，共模電感和安規(guī)X2電容，左側(cè)設(shè)有PFC升壓電感和繼電器。

輸入端保險絲外套熱縮管絕緣。

小板上設(shè)有兩顆壓敏電阻，料號TVR14621，均外套熱縮管絕緣。

另一顆壓敏電阻料號相同。

氣體放電管外套熱縮管絕緣。

安規(guī)X2電容來自華容，規(guī)格為1μF。

另一顆安規(guī)X2電容規(guī)格相同。

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電容規(guī)格為1μF。

藍(lán)色Y電容來自村田，料號為472M。

另一顆Y電容料號相同。

壓敏電阻料號為TVR14621。

另一顆共模電感也采用漆包線繞制。

安規(guī)X2電容規(guī)格相同。

藍(lán)色Y電容來自村田，料號為472M。

另一顆Y電容料號相同。

繼電器來自松川，型號507HN-1AH-F-C，內(nèi)置一組常開觸點(diǎn)，觸點(diǎn)容量為16A 240VAC，線圈電壓為12V。

啟動電阻規(guī)格為10WJ13Ω。

可控硅來自意法半導(dǎo)體，型號TYN640，規(guī)格為600V 40A，采用TO-220AB封裝。

繼電器旁設(shè)有一顆光耦，來自安森美，型號FODM121C。

PCBA模塊另一端設(shè)有整流橋，PFC開關(guān)管，PFC整流管和PFC升壓電感以及高壓濾波電容。

在PFC升壓電感后面設(shè)有整流橋，來自海灣電子，型號GSIB2580，規(guī)格為25A 800V，采用GSIB-5S封裝。

另一顆整流橋型號相同。

PFC控制器來自微芯科技，型號dsPIC33FJ16GS504，內(nèi)置16位dsPIC33F CPU，主頻為50MHz，內(nèi)置16KB FLASH和2KB RAM，具備高速PWM輸出，用于交錯PFC升壓控制，采用TQFP44封裝。

運(yùn)放來自安森美，型號MC33272，是一顆高壓擺率雙運(yùn)放，提供卓越相位和增益裕量，采用SOIC-8封裝。

電壓比較器來自意法半導(dǎo)體，型號LM293，為工業(yè)級雙路電壓比較器，支持-40~105℃工作溫度，采用SO8封裝。

驅(qū)動器來自德州儀器，型號UCC27424，是一顆具備4A輸出電流的雙通道柵極驅(qū)動器，采用SOIC8封裝。

PFC開關(guān)管來自英飛凌，型號SPW35N60C3，NMOS，耐壓650V，導(dǎo)阻81mΩ，采用TO247封裝。

PFC開關(guān)管來自英飛凌，絲印D08G60C，型號IDH08SG60C，為碳化硅肖特基二極管，規(guī)格為600V 8A，采用TO220-2封裝。

另一顆PFC開關(guān)管型號相同。

PFC整流管型號相同，為交錯PFC配置。

電流互感器用于檢測PFC開關(guān)管電流。

兩顆電流互感器對應(yīng)兩顆PFC開關(guān)管。

4顆10mΩ取樣電阻并聯(lián)，用于電流檢測。

旁路二極管絲印GPA1607，采用TO220封裝。

PFC升壓電感采用漆包線繞制，底部設(shè)有電木板絕緣。

PCBA模塊另一側(cè)設(shè)有控制小板，中間為待機(jī)電源變壓器，右側(cè)設(shè)有高壓濾波電容，包裹熱縮管絕緣。

高壓濾波電容來自貴彌功，為KMR系列基板自立形電解電容，規(guī)格為450V470μF。

另一顆濾波電容規(guī)格為450V390μF。

移相全橋開關(guān)管來自英飛凌，型號SPA20N60CFD，NMOS，耐壓600V，導(dǎo)阻220mΩ，采用TO220FP封裝。

驅(qū)動變壓器纏繞膠帶絕緣。

電流互感器纏繞膠帶絕緣。

另一顆電流互感器特寫。

另一組移相全橋開關(guān)管型號相同。

驅(qū)動變壓器纏繞膠帶絕緣。

電流互感器纏繞膠帶絕緣。

電流互感器特寫。

兩顆藍(lán)色Y電容來自村田，料號102M。

驅(qū)動器采用德州儀器UCC27424。

共四顆驅(qū)動器用于驅(qū)動隔離變壓器。

移相全橋變壓器初級采用絕緣線繞制，次級采用銅片，焊接到同步整流小板。

小板上設(shè)有同步整流管，采用英飛凌BSC042NE7NS3 G，NMOS，耐壓75V，導(dǎo)阻4.2mΩ，采用TDSON-8封裝。

濾波電感采用漆包線繞制。

另一顆移相全橋變壓器特寫。

小板上焊接同步整流管。

濾波電感采用漆包線繞制。

同步整流管驅(qū)動采用德州儀器UCC27424。

另一顆驅(qū)動器型號相同。

濾波電容來自貴彌功，為KZH系列電解電容，規(guī)格為16V2200μF，使用4顆并聯(lián)。

另一組濾波電容規(guī)格相同。

輸出控制管來自英飛凌，型號BSC010NE2LS，NMOS，耐壓25V，導(dǎo)阻1mΩ，采用TDSON-8封裝，正反面共設(shè)有10顆。

待機(jī)電源保險絲外套熱縮管絕緣。

待機(jī)電源芯片來自臺達(dá)，絲印DAP8A，采用SOIC-8封裝。

待機(jī)電源開關(guān)管來自英飛凌，型號SPD06N80C3，NMOS，耐壓800V，導(dǎo)阻0.9Ω，采用TO252-3封裝。

待機(jī)電源變壓器特寫。

整流管來自意法半導(dǎo)體，型號STPS20150CFP，為高壓肖特基二極管，規(guī)格為150V 20A，采用TO-220FPAB封裝。

濾波電容來自貴彌功，規(guī)格為16V2200μF。

輸出控制管來自英飛凌，型號BSC010NE2LS。

4.7μH濾波電感特寫。

濾波電容來自紅寶石，規(guī)格為16V1000μF。

濾波電容來自尼吉康，規(guī)格為220μF25V。

億光EL1013光耦用于電壓反饋控制。

另一顆EL1013光耦特寫。

隔離芯片來自亞德諾，型號ADUM1311，是一顆3通道雙向通信芯片，采用SOIC-16封裝。

運(yùn)放來自意法半導(dǎo)體，絲印K402，型號TS321AILT，為低功耗單運(yùn)放，采用SOT23-5封裝。

輸出控制管來自英飛凌，型號BSC010NE2LS。

控制小板外側(cè)設(shè)有移相全橋控制器，運(yùn)放和存儲器。

小板內(nèi)側(cè)設(shè)有主控MCU，存儲器，電壓比較器，運(yùn)放和二極管。

移相全橋控制器來自德州儀器，型號UCC28950，是一顆適用于寬輸入電壓范圍應(yīng)用的移相全橋控制器，具備直接同步整流器控制，具備增強(qiáng)型零電壓開關(guān)范圍，支持1MHz開關(guān)頻率，采用TSSOP24封裝。

運(yùn)放來自安森美，型號LM2902EG，為單電源四路運(yùn)算放大器，采用SOIC-14封裝。

主控MCU來自微芯科技，型號dsPIC33FJ64GS608，內(nèi)置16位DSPIC33F CPU，內(nèi)置64KB FLASH和9KB RAM，內(nèi)置ADC，支持CAN和CAN-FD接口，采用TQFP80封裝。

存儲器來自安森美，型號CAV24C64，是一顆汽車級存儲器，容量為64Kb，支持2.5-5.5V工作電壓，采用SOIC-8封裝。

另一顆存儲器來自意法半導(dǎo)體，絲印404RT，型號M24C04-RDW6TP，容量為512B，支持1.8-5.5V工作電壓范圍，采用TSSOP8封裝。

電壓比較器采用意法半導(dǎo)體LM293。

運(yùn)放來自意法半導(dǎo)體，型號LM2904，是一顆單電源供電的雙運(yùn)放，采用SO8封裝。

運(yùn)放采用安森美LM2902EG。

另一顆運(yùn)放信號相同。

電壓比較器來自意法半導(dǎo)體，型號LM239，為四路低功耗電壓比較器，采用SO14封裝。

二極管來自安森美，絲印B1035CL，型號MBRD1035CTL，規(guī)格為10A 35V，采用DPAK封裝。

兩顆二極管來自光寶，型號B340A，規(guī)格為3A 40V，采用SMA封裝。

垂直小板焊接緩沖器。

小板背面焊接電容電阻和二極管。

緩沖器來自恩智浦，絲印PA9512A，型號PCA9512AD，適用于I2C和SMBus總線，支持3.3V和5V電平轉(zhuǎn)換，采用SO8封裝。

散熱風(fēng)扇來自臺達(dá)，型號GFC0412DS，規(guī)格為12V 1.82A。

全部拆解一覽，來張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

最后附上臺達(dá)這款碳化硅服務(wù)器電源的核心器件清單，方便大家查閱。

臺達(dá)碳化硅服務(wù)器電源型號為DPST-2430AB C，支持200-240V交流輸入和190-290V直流輸入，輸出為12.5V，輸出電流200A，待機(jī)電源輸出電壓為12V，輸出電流2.5A。機(jī)身尾部設(shè)有一體式連接器，機(jī)身面板內(nèi)部設(shè)有散熱風(fēng)扇，吸入空氣從尾部吹出散熱。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到，這款電源采用交錯式PFC+移相全橋+同步整流架構(gòu)，使用微芯科技控制器用于交錯PFC控制，德州儀器UCC28950用于移相全橋和同步整流控制。PFC開關(guān)管，PFC整流管，移相全橋開關(guān)管和同步整流管均來自英飛凌。

驅(qū)動器均采用德州儀器UCC27424，對應(yīng)移相全橋開關(guān)管使用隔離變壓器驅(qū)動。電源內(nèi)部采用小板焊接，充分利用空間。高壓電解電容外套熱縮管絕緣，元器件打膠加固，整體做工用料扎實。