前言
本期拆解是臺達推出的3000W碳化硅服務器電源,這款電源型號為DPS-3000AB-22A,支持100-127V和200-240V交流輸入,輸出電壓為12V,額定輸出電流250A,待機電源輸出電壓5V,輸出電流3A,額定輸出功率為3000W。
這款服務器電源采用長條形機身設計,電源一側設有安裝提手,電壓插座和指示燈,另一側設有輸出連接器。電源采用雙向開關PFC+全橋LLC+同步整流,內置碳化硅二極管。下面服務器電源網就帶來臺達這款電源的拆解,一起看看內部的方案和用料。
臺達3000W碳化硅服務器電源外觀
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臺達3000W碳化硅服務器電源為長條造形,采用鍍鋅鋼板外殼,機身正面粘貼標簽。
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殼體對應散熱風扇位置鏤空,降低厚度。
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電源信息標簽特寫
型號DPS-3000AB-22A
輸入:100-127V~/ 16A
輸出:1200W MAX
+12V ? / 100A +5VSB ? / 3A
輸入:200-210V~/ 16A
輸出:2600W MAX
+12V ? / 216A +5VSB ? / 3A
輸入:210-240V~/ 16A
輸出:3000W MAX
+12V ? / 250A +5VSB ? / 3A
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電源殼體通過螺絲固定。
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殼體背面設有螺絲固定。
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殼體側面也設有固定螺絲。
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解鎖把手連接鎖舌。
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電源輸入端設有C20插座,指示燈,安裝提手和解鎖把手。
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工作指示燈特寫。
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電源輸出端設有連接器。
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測得電源機身長度約為450mm。
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電源機身寬度約為54.9mm。
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電源機身厚度約為41mm。
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電源模塊拿在手上的大小直觀感受。
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測得電源模塊重量約為1642g。
臺達3000W碳化硅服務器電源拆解
看完了臺達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。
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首先擰下固定螺絲,拆開電源外殼。
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PCBA模塊包裹麥拉片絕緣,對應內部器件粘貼導熱墊通過外殼加強散熱。
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電源輸入端設有小板,通過螺絲固定。
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電源PCBA模塊也通過螺絲固定。
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輸入端電源插座通過導線焊接連接。
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擰下固定螺絲,從殼體中取出PCBA模塊。
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PCBA模塊背面也設有麥拉片絕緣。
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電源插座焊接X2電容和Y電容。
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安規X2電容纏繞膠帶絕緣。
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安規X2電容規格為0.47μF。
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藍色Y電容來自TDK,料號CD101K。
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小板焊接保險絲,壓敏電阻,安規X2電容,共模電感。
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小板背面焊接X電容放電芯片。
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保險絲規格為20A 420V。
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壓敏電阻料號TVR14511M。
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安規X2電容來自實全電子,規格為0.82μF。
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共模電感采用漆包線繞制。
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安規X2電容規格為0.82μF。
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共模電感側面設有玻璃放電管。
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另一側也設有玻璃放電管。
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安規X2電容來自成鎬,規格為1.5μF。
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藍色Y電容來自華新科,料號AH472M。
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PCBA模塊正面一覽,右側為交流輸入端,設有啟動電阻,繼電器,整流橋。下方設有PFC升壓電感,底部設有散熱片為PFC開關管和PFC整流管散熱。中間位置設有高壓濾波電容,下方設有諧振電感和LLC開關管散熱片。
左側設有輸出連接器,上方設有控制小板,下方設有變壓器。控制小板右側設有待機電源變壓器,LLC變壓器上下焊接同步整流小板,左側設有濾波電感和濾波電容。
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PCBA模塊背面設有輸出控制管,驅動器,隔離驅動芯片,隔離通信芯片,待機電源芯片,PFC控制器和開關管驅動器,還設有采樣芯片。
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焊接拆下整流橋,PFC開關管,LLC開關管,高壓濾波電容,變壓器小板和控制小板,繼續進行拆解。
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繼電器來自中匯瑞德,型號CHI03-V-112DA2,為小型功率繼電器,內置一組常開觸點,觸點容量17A 277V,線圈電壓12V。
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啟動電阻來自興勤,絲印TKS PI 250。
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兩顆整流橋固定在散熱片上。
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整流橋來自光寶,型號GBU1508,規格為15A 800V,采用GBU封裝。
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PFC控制器來自微芯科技,型號dsPIC33FJ64GS606,內置16位DSPIC33F CPU,內置64KB FLASH和9KB RAM,內置高速ADC,具備6對PWM驅動信號輸出,采用TQFP64封裝。
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驅動器來自思佳迅,型號Si8220BB,是一顆2.5A驅動電流的隔離驅動器,具備2.5kVrms隔離能力,支持6.5-24V工作電壓,支持-40~125℃工作溫度,采用SOIC-8封裝。
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另一顆驅動器型號相同。
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兩顆濾波電容來自紅寶石,規格為25V100μF。
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PFC開關管和PFC整流管固定在散熱片上。
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另一面也固定PFC開關管和PFC整流管。
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PFC開關管來自安森美,型號FCH040N65S3,NMOS,耐壓650V,導阻40mΩ,采用TO-247封裝。
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PFC整流管來自Wolfspeed,型號C6D08065A,為第六代碳化硅肖特基二極管,規格為650V 8A,采用TO-220-2封裝。
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另一面PFC開關管型號相同。
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另一面PFC整流管型號相同。
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另一組散熱片PFC開關管和PFC整流管型號相同。
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PFC升壓電感采用磁環繞制,底部設有電木板絕緣。
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貼片電流互感器用于檢測PFC升壓電感電流。
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兩顆互感器對應兩顆PFC升壓電感。
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藍色Y電容來自華新科,料號AH102M。
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兩顆8mΩ電阻并聯,用于輸入電流檢測。
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負載計量芯片來自亞德諾半導體,絲印BJY3,采用16 TSSOP封裝。
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隔離光耦來自億光電子,型號EL3H7。
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高壓濾波電容來自紅寶石,為MXK系列超小型電解電容,規格為450V870μF。
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另一顆濾波電容規格為450V740μF,濾波電容總容量為1610μF。
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MLCC電容與高壓濾波電容并聯。
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保險絲規格為12.5A 250V,用于LLC級過流保護。
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散熱片正面設有兩顆LLC開關管。
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散熱器背面也設有兩顆LLC開關管。
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LLC開關管來自英飛凌,型號IPW60R037P7,為CoolMOS P7系列,NMOS,耐壓650V,導阻37mΩ,采用TO 247-3封裝。
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另一面兩顆開關管型號相同。
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驅動器來自思佳迅,型號Si8238AD,是一顆雙通道隔離驅動器,具備4A輸出電流,具備5kVrms輸入輸出隔離,驅動器間支持1500V峰值電壓,支持8MHz開關頻率,采用SOIC-16WB封裝。
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另一顆驅動器型號相同。
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LLC諧振電感采用利茲線繞制。
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變壓器兩側焊接整流濾波小板,輸入端設有諧振電容和電流互感器。
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輸出端設有濾波電感。
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變壓器次級通過銅片焊接連接到兩側小板。
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LLC諧振電容采用NPO電容。
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初級線圈采用利茲線繞制,設有電流互感器。
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電流互感器采用絕緣線繞制。
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變壓器磁芯印有臺達標識。
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側面小板上方設有MLCC電容,下方設有同步整流管。
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另一側小板同樣設有MLCC電容和同步整流管。
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同步整流管來自富鼎先進,絲印4N1R1C,型號AP4N1R1CDT-A,NMOS,耐壓45V,導阻1.15mΩ,采用PDFN5*6封裝。
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小板另一面設有7顆同型號的同步整流管。
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另一塊小板設有型號相同的同步整流管。
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小板另一面設有7顆同型號的同步整流管。
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輸出端設有濾波電感。
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濾波電感通過銅條連接到底部PCB。
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驅動器來自德州儀器,型號UCC27424,是一顆具備4A輸出電流的雙通道柵極驅動器,采用VSSOP8封裝,用于同步整流管驅動。
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濾波電容來自貴彌功,為PSG系列導電性高分子固體鋁電解電容器,規格為2400μF16V。
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兩顆電流取樣電阻特寫。
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輸出控制管來自富鼎先進,絲印2604C,型號AP2604CDT,NMOS,耐壓25V,導阻0.65mΩ,采用PDFN5*6封裝。
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背面設有5顆同型號的輸出控制管。
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待機電源芯片來自英飛凌,型號ICE2QR2280G-1,芯片內部集成800V開關管,寬電壓輸入下支持30W輸出功率,采用DSO-12封裝。
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為電源芯片供電的濾波電容來自紅寶石,為YXJ系列長壽命電解電容,規格為25V100μF。
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待機電源變壓器纏繞膠帶絕緣。
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光耦用于輸出電壓反饋。
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整流管來自威世,絲印V1020,型號V10P20,為溝槽MOS勢壘肖特基整流器,規格為200V 10A,采用TO-277A封裝。
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濾波電容來自尼吉康,規格為1500μF16V。
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另一顆濾波電容規格為560μF16V。
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供電控制管來自安世半導體,絲印4C530L,型號PSMN4R5-30YLC,NMOS,耐壓30V,導阻4.8mΩ,采用LFPAK封裝。
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5mΩ電流檢測電阻特寫。
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肖特基二極管來自達爾,絲印TX5,型號SBRT5A50SA,規格為50V 5A,采用SMA封裝。
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升壓芯片來自微芯科技,絲印SHAA,型號MIC2288,芯片支持2.5-10V輸入電壓,最高輸出電壓34V,開關電流1A,開關頻率1.2MHz,采用TSOT23-5封裝。
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搭配使用的貼片電感特寫。
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降壓芯片來自德州儀器,絲印SF7B,型號LMR12010,是一顆3-20V輸入電壓,1A輸出電流的降壓轉換器,采用SOT-23封裝。
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搭配使用的貼片電感特寫。
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電源轉換模塊特寫。
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隔離通信芯片來自思佳迅,型號Si8641BD,具備三個正向通道和一個反向通道,支持150Mbps傳輸速率,具備5kVrms隔離能力,采用WB SOIC-16封裝。
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比較器來自意法半導體,絲印K511,型號TS391ILT,為低功耗單路電壓比較器,采用SOT23-5封裝。
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控制小板外側設有LLC控制器和MCU。
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另一面設有存儲器,運放,電壓比較器,與門芯片。
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LLC控制器來自德州儀器,絲印SN3138064,采用VQFN64封裝。
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存儲器來自意法半導體,型號M24C02-F,容量為256B,支持1.7-5.5V工作電壓范圍,采用SO8封裝。
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MCU來自微芯科技,型號dsPIC33FJ64GS606,與PFC控制器型號相同。
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MCU外置時鐘晶振特寫。
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存儲器來自微芯科技,絲印2G,型號AT24CM01,容量為128KB,支持1.7-5.5V工作電壓,采用8-lead SOIC封裝。
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運放來自意法半導體,型號LM324A,為低功耗,低輸入偏置電流四運放,采用TSSOP14封裝。
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電壓比較器來自德州儀器,絲印M8P,型號LM393A,為雙通道精密差分比較器,采用VSSOP8封裝。
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運放來自德州儀器,型號OPA2188,為低噪聲,軌到軌輸出,36V零漂移運算放大器,采用VSSOP8封裝。
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運放來自德州儀器,絲印OAVQ,型號OPA365,為精密軌到軌運算放大器,采用SOT-23封裝。
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與門來自德州儀器,絲印C08,型號SN74LVC2G08,為2通道2輸入與門,支持1.65-5.5V工作電壓,采用VSSOP8封裝。
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降壓芯片采用德州儀器型號LMR12010。
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搭配使用的貼片電感特寫。
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肖特基二極管來自意法半導體,絲印U34,型號STPS340U,規格為40V 3A,采用SMB封裝。
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并聯的MLCC濾波電容特寫。
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熱敏電阻用于檢測電源內部溫度。
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散熱風扇特寫,粘貼泡棉膠帶減震。
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全部拆解一覽,來張全家福。
服務器電源網拆解總結
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最后附上臺達3000W碳化硅服務器電源的核心器件清單,方便大家查閱。
臺達碳化硅服務器電源型號為DPS-3000AB-22A,支持100-127V和200-240V交流輸入,輸出電壓為12V,額定輸出電流250A,待機電源輸出電壓5V,輸出電流3A,額定輸出功率為3000W。機身內部設有散熱風扇,從交流輸入端吸入空氣,從尾部連接器處吹出散熱。
服務器電源網通過拆解了解到,這款電源內部采用兩塊PCB,通過導線焊接連接。電源采用雙向開關PFC+全橋LLC+同步整流,使用微芯科技dsPIC33FJ64GS606 MCU用于PFC控制,使用思佳迅Si8220BB用于PFC開關管驅動,PFC開關管采用安森美FCH040N65S3,搭配使用Wolfspeed C6D08065A碳化硅二極管。
全橋LLC控制器采用德州儀器SN3138064控制器,LLC開關管使用英飛凌IPW60R037P7,配合使用思佳迅Si8238AD隔離驅動器。同步整流管使用富鼎先進AP4N1R1CDT-A,使用德州儀器UCC27424驅動,待機電源采用英飛凌ICE2QR2280G-1。電源內部采用日系電容濾波,電容和電感打膠加固,做工用料扎實可靠。
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