支持N+1冗余供电,雅特生824W直流服务器电源拆解(支持n+1冗余供电什么意思) szthrk.cn前言

雅特生TPS800-12D是为华为定制的1U热插拔直流服务器电源,适配机房-48V通信供电体系,输入范围-38V~-75V,主输出12.2V,额定最大输出824W,附带12VSB待机通道。

作为工业A级开关电源,它拥有CCC、CE、TUV、UL多项认证,支持N+1冗余与在线热插拔更换,广泛搭载于华为RH2288H V2/V3直流机型,是通信机房、数据存储设备的主力供电模块。

需要留意它属于DC-DC方案,无法直接接入220V市电,且依赖背板使能信号才能正常启动。电源做工扎实,保护机制完善,宽压输入特性可适配蓄电池放电压降场景。下面我们来看看这款电源的具体设计。

雅特生824W服务器电源外观

雅特生TPS800-12D为华为定制的1U规格热插拔服务器直流电源模块,整机为银灰色金属外壳,自带黑色提拉把手与黄色锁扣,是典型的机架服务器冗余电源外观,支持在线插拔更换。

机身上设计EMC接地屏蔽铜弹片,一是强化静电泄放,避免静电击穿内部器件;二是改善电磁屏蔽,缩短接地环路,抑制电源开关噪声向外辐射,匹配这款A级工业电源的EMI指标要求。

电源铭牌特写

型号:TPS800-12D

直流输入:-38~-75V⎓,26A MAX

直流输出:12.2V⎓,65.6A MAX;12VSB⎓,2A MAX

824W MAX

产品名称:开关电源

制造商:雅达电子国际有限公司

电源输入侧集成散热风扇、状态指示灯与直流输入接线端子,并设计有提手。

机身侧面还设有脱扣把手,机身壳体采用螺丝进行固定。

输出端设有防护格栅和金手指小板。

实测电源机身长度约为19.5cm。

宽度为86.49mm。

厚度为39.94mm。

电源拿在手上的大小直观感受。

另外测得电源重量约为916g。

雅特生824W服务器电源拆解

拆掉螺丝将电源外壳打开,PCBA模块采用麦拉片包裹绝缘。

内部PCBA模块使用螺丝进行固定。

地线连接到金属外壳边缘。

指示灯和风扇供电线连接到侧边控制小板。

继续拆掉螺丝取出PCBA模块。

实测PCBA模块长度为204.77mm。

宽度为81.33mm。

厚度为32.39mm。

电源模块正面右上角绿色端子为直流输入,搭配共模电感、安规电容构成 EMI 滤波,继电器实现上电浪涌抑制。中间转换模块区域覆盖大型散热鳍片,侧边焊接一块控制小板。

主板背面设有辅助待机电源芯片以及运放等器件。

模块输入端设有保险丝、压敏电阻、薄膜滤波电容、共模电感、气体放电管、安规X2电容、继电器、滤波电解电容、辅助待机电源变压器、固态滤波电容、整流管等器件,并且打胶加固保护。

保险丝额定电流20A,外套热缩管绝缘保护。

S14K60压敏电阻特写,用于吸收过压浪涌。

薄膜滤波电容来自TDK,规格为3.3μF100V。

共模电感特写,用于滤除EMI干扰。

气体放电管外套热缩管绝缘保护。

另一颗TDK薄膜滤波电容特写,料号相同。

安规X2电容特写,输入端共设有4颗,料号相同,容量均为0.022μF。

留在主板上的安规X2电容特写。

继电器来自宏发,型号HFKP-012-1H6T,线圈额定电压 12VDC,一组常开触点,具备 45A 负载切换能力,抗振动性能优异。

PTC热敏电阻来自TDK,丝印C860,用于电流限制。

二极管外套热缩管绝缘保护。

两颗滤波电容来自Rubycon红宝石,规格均为470μF100V。

另一颗也是来自红宝石,规格为1000μF25V。

滤波电容来自红宝石,规格为220μF16V。

TI TL2843B为高性能电流模式PWM控制器,最高开关频率500kHz,支持100%占空比,内置带迟滞的欠压闭锁与逐周期限流,工作温度区间-40℃~85℃,适配反激、正激类 DC-DC 功率变换电路,采用SOIC-8封装。

待机电源开关管来自威世,型号Si7450DP,NMOS管,耐压200V,导通电阻0.08Ω,采用PowerPAK SO-8封装。

0.15μH滤波电感特写。

辅助待机电源变压器特写。

整流管来自意法半导体,型号STPS20H100CT,这是一颗100V、20A双路功率肖特基整流器,采用TO-220AB封装。

三颗固态滤波电容来自立隆,规格均为180μF16V。

另外三颗来自红宝石,规格均为1000μF25V。

中心是一颗滤波电感。

三端正电压稳压器来自意法半导体,型号L7812ABV,固定12V输出,精度±2%,最大输出1.5A,集成限流与热关断保护,‑40℃~125℃工业级,采用TO-220封装。

滤波电容来自红宝石,规格为47μF25V。

运放来自TI德州仪器,型号LM358A,支持单、双电源供电,最大失调电压3mV,工作温度 0‑70℃,0.7MHz带宽,采用SOIC-8封装。

另一颗TI LM358A运放特写。

丝印R1光耦同样来自瑞萨,型号PS2801-1,隔离耐压2500Vrms,具备多种 CTR 增益档位,采用SOP‑4封装。

另一端中心布局转换模块,周边设有控制小板、金手指小板以及多颗滤波电容,电容打胶进行固定保护。

将各部件拆掉后,可以看到主板正面还有辅助待机电源开关管以及多颗输出控制管。

输出控制管来自英飞凌,丝印F7832,实际型号为IRF7832,NMOS管,耐压30V,导通电阻4mΩ,采用SO-8封装。

另一颗英飞凌IRF7832特写。

瑞萨PS2801-1光耦特写。

转换模块顶部配置散热鳍片帮助散热。

散热片与模块之间涂有导热胶帮助传递热量。

清理掉导热胶,模块电源正面一览,左侧为输入端,设有控制器,运放,驱动器和开关管,下方为变压器,右侧设有同步整流管和驱动器,上方设有滤波电感。

另一面右侧为直流输入端,设有滤波电感,电流互感器和热敏电阻。左侧下方设有滤波电容和开关管。

峰值电流模式双端PWM控制器来自瑞萨,型号ISL6741IVZ,支持9‑20V供电,振荡器最高频率可达2MHz,两路±0.5A图腾柱输出需外接栅极驱动器,采用TSSOP16封装。

芯片集成软启动、逐周期限流、多重保护与双向同步功能,内置 ±1% 精度 5.00V 基准,适配半桥、全桥、推挽拓扑,用于通信、服务器隔离 DC‑DC 电源控制。

半桥栅极驱动器来自德州仪器,型号UCC27201DR,支持最高120V浮地高侧驱动,高低侧通道峰值灌拉电流±3A,内置自举二极管,器件供电电压范围7.5~18V,集成8V欠压锁定保护,TTL兼容输入,多用于LLC、半桥拓扑功率MOSFET驱动,采用SOIC-8封装。

另一颗德州仪器UCC27201DR特写。

开关管来自英飞凌,型号BSC070N10NS3G,NMOS,耐压100V,导阻7mΩ,采用TDSON-8封装。

数字晶体管来自Nexperia安世半导体,丝印Ht1,实际型号为PUMH11,集射极耐压50V,集电极电流100mA,内置两路10kΩ基极电阻,采用SOT‑363封装。

运放来自安森美,丝印904V,型号LM2904V,为单电源双路运算放大器,采用Micro8封装。

隔离光耦来自瑞萨,型号PS8101,隔离耐压3750Vrms,信号速率1Mbps,输出侧集成放大电路,采用SOP-5封装。

另一颗瑞萨PS2801-1光耦特写。

贴片电流互感器互感器特写。

滤波电感特写。

隔离变压器用于同步整流控制。

平面变压器模块特写。

NTC热敏电阻特写,用于平面变压器模块温度监控。

驱动器来自德州仪器,丝印27423,实际型号为UCC27423,为双路反相低侧栅极驱动器,峰值灌拉驱动电流±4A,供电电压范围4~15V,具备独立通道使能,采用HVSSOP-8封装。

同步整流管来自安森美,型号FDMS86201,NMOS管,耐压120V,导通电阻11.5mΩ,采用Power 56封装。

输出滤波电感特写,标注S3M8000M2型号。

MLCC滤波电容特写。

开关管来自英飞凌,丝印F6217,实际型号为IRF6217,PMOS管,耐压-150V,导通电阻2.4Ω,采用SO-8封装。

另一颗安森美LM2904V运放特写。

另一颗安世半导体PUMH11特写。

MLCC滤波电容特写。

侧边六颗滤波电容料号相同,均打胶进行加固保护。

六颗电容全部来自红宝石,规格均为680μF16V。

输出控制管来自英飞凌,丝印020N03LS,型号BSC020N03LS G,NMOS,耐压30V,导阻2mΩ,采用TDSON-8封装。

控制小板正面设有运放、光耦、稳压器、MCU、存储器等器件。

另一面设有指示灯以及风扇接线插槽。

低功耗双运算放大器来自达尔,型号AS358AM-E1,其由两个独立的、高增益且内部频率补偿的运算放大器组成,专为单电源供电而设计,采用SOIC-8封装。

另一颗运放来自德州仪器,型号LM224A,是一颗四通道运算放大器,采用SOIC14封装。

隔离通信光耦采用瑞萨PS2801-1。

TI LM224A运放特写。

丝印1733VG器件来自安森美,实际型号为NCV1117,这是一款车规级低压降LDO稳压器,通过AEC‑Q100汽车电子可靠性认证,可提供超过1.0A的输出电流,在800mA输出电流、全工作温度条件下,最大压降为1.2V,允许的最大输入电压为20V,采用DPAK封装。

MCU来自微芯,型号ATMEGA168PA,这是一款基于AVR增强型RISC架构的低功耗CMOS 8位微控制器,5V供电下最高支持20MHz系统时钟,搭载16KB ISP-Flash、1KB SRAM、512B EEPROM,集成10位ADC与多类通信外设,采用TQFP‑32封装。

存储器来自意法半导体,丝印24C02WP,型号M24C02-W,容量为256B,支持2.5-5.5V工作电压,采用SO8N封装。

另一颗达尔AS358AM-E1运算特写。

TI LM224A运放特写。

4028直流无刷轴流风扇,四线引出支持PWM调速与转速FG反馈。

全部拆解一览,来张全家福。

服务器电源网拆解总结

最后附上雅特生824W直流服务器电源的核心器件清单,方便大家查阅。

雅特生 TPS800‑12D 是一款为华为定制的 1U 规格热插拔直流服务器电源模块,面向通信机房‑48V 直流供电体系开发,输入支持‑38V~‑75V 宽范围直流,主输出 12.2V/824W,同时附带 12VSB 待机输出,支持 N+1 冗余并联与在线热插拔,广泛适配华为 RH2288H 系列直流机架服务器。

电源采用隔离DC‑DC变换方案,核心功率变换部分搭载瑞萨ISL6741 PWM控制器,搭配TI UCC27201、UCC27423系列栅极驱动器驱动英飞凌、安森美功率MOS管,依靠平面变压器完成功率隔离转换,模块顶部覆盖铝制散热鳍片,配合温控风扇实现主动散热,保障大功率工况下器件温度可控。

控制层面分离出独立控制小板,板载微芯 MCU,搭配多颗运放、光耦、稳压器件,完成输出采样、过压过流过温全套保护、风扇调速、状态上报等功能;整机大量选用红宝石、立隆等品牌电容,关键功率器件打胶加固,内部多点位设置 NTC 热敏电阻实现温度监测。

作为工业A级直流开关电源,拥有CCC、CE、TUV、UL多项安全认证,整体做工扎实,防护机制完备,专为机房蓄电池供电场景做宽压适配,是通信数据中心、工控服务器中一款可靠性取向的大功率直流供电模块。