電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李誠）服務(wù)器電源在服務(wù)器設(shè)備中扮演著不可或缺的角色，對(duì)服務(wù)器設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行起到了至關(guān)重要的作用。那么服務(wù)器電源在長期服役的狀態(tài)下，是如何保證電源供給穩(wěn)定性的呢？

為探明這一問題，筆者近日對(duì)華為的一款750W服務(wù)器電源EPW750-12進(jìn)行了拆解，并對(duì)其內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行了解析。

外觀及基本參數(shù)

服務(wù)器電源EPW750-12采用了長條形板磚樣式設(shè)計(jì)，機(jī)身外殼采用全金屬材質(zhì)進(jìn)行包裹。在外觀上，前端設(shè)有一個(gè)3插電源母座和一個(gè)小型散熱風(fēng)扇。設(shè)備的末端則是用于電源輸出的金手指接口。

通過機(jī)殼銘牌了解到，該電源通過了80 PLUS鉑金標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)效率能夠達(dá)到96%以上。支持100V～240V寬壓輸入，能夠適應(yīng)不同地區(qū)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，支持12V恒壓輸出，最高輸出電流可達(dá)62.5A。

與此同時(shí)，該電源還內(nèi)置了12V、2.5A輔助電源，用于為電源內(nèi)部電路供電（包括散熱風(fēng)扇），以此實(shí)現(xiàn)電源供給的內(nèi)外兼顧，確保服務(wù)器運(yùn)行的穩(wěn)定性。

在尺寸方面，該電源的長寬高分別為19.5*8.5*4 cm，以總功率750W計(jì)算，相當(dāng)于1.13W/cm3，功率密度并不是很高。

電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)

拆開電源機(jī)殼可以看到，電源內(nèi)部十分緊湊，采用了PCB橫、豎拼接的方式，將有限的空間利用率提至最高，并塞滿元器件。兩側(cè)拼板分別為電源的主控制板及輔助電源板。

由于大功率電源要輸出高電流和高頻率的信號(hào)，會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射和干擾，因此在大功率電源應(yīng)用中消除電磁干擾是一個(gè)不可避免的問題。

通過拆解發(fā)現(xiàn)，這款華為750W服務(wù)器電源的走線布局，經(jīng)過了消除電磁干擾的精心設(shè)計(jì)，各個(gè)器件間的走線非常簡潔，都在盡可能降低因走線長度和電流回路面積，所帶來的電磁干擾減少能量損耗和電壓波動(dòng)，確保高效、穩(wěn)定的電源輸出。

當(dāng)然，走線布局只是解決電磁干擾問題的一部分。在這款電源的輸入端還分別使用了一個(gè)尺寸在2厘米左右的共模電感和一個(gè)470μF大電容，用來限制共模電流的路徑，減少電磁輻射和干擾的產(chǎn)生，降低輸入端的噪聲和波動(dòng)。

并且，這顆大電容并不簡單，是來自日本三大電容巨頭之一Chemi-Con（貴彌勒）450V 470μF的鋁制電解電容。通過電子元器件商城查詢，單顆售價(jià)就達(dá)到了20元。由此也能看出，華為在服務(wù)器領(lǐng)域?qū)υO(shè)備品質(zhì)的追求。

瘋狂堆料的初次級(jí)電路

通過器件布局可以確定，該電源所采用的電源架構(gòu)為PFC。其中，PFC的具體拓?fù)錇閮上嘟诲e(cuò)式圖騰柱PFC。然而，此類電源拓?fù)浯蠖鄳?yīng)用在大功率且對(duì)系統(tǒng)效率要求較高的企業(yè)級(jí)設(shè)備中，沒想到華為竟然將其下放到了僅有750W的電源上。

兩相交錯(cuò)式圖騰柱PFC由兩顆二極管和兩顆MOS管組成，其中二極管是來自ST的STTH15L06FP，最高可承受600V高壓和20A大電流。MOS管同樣來自ST，具體型號(hào)為21N65M5，是一款650V N溝道MDmesh? V功率MOSFET。據(jù)ST官方提供數(shù)據(jù)顯示，該MOS管最大導(dǎo)通電阻僅有0.179Ω，導(dǎo)通損耗非常低。

另外，出于設(shè)備小型化的考慮，華為將PFC升壓電路所需的兩個(gè)升壓電感，通過共用一組磁芯的方式合封為一個(gè)整體，以此提高電路的集成度和效率。

散熱片的背面是由4顆MOS管組成的移相全橋電路（主開關(guān)），所使用的MOS管與PFC電路一致，均為ST的21N65M5。盡管，所使用的MOS管材料并非當(dāng)下正火的氮化鎵，但它們?cè)诳煽啃院偷蛯?dǎo)通電阻方面均有著不錯(cuò)的表現(xiàn)。

PFC升壓和主開關(guān)的控制電路位于電源側(cè)面的拼板上，是由一顆DSP主控和一顆四路2輸入正與門邏輯芯片構(gòu)成的純數(shù)字控制電路。

DSP主控芯片型號(hào)為TI的TMS320系列。TMS320是一顆強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）芯片，具有高性能和靈活的數(shù)字信號(hào)處理能力。它在電源控制中被用于運(yùn)算、調(diào)節(jié)和監(jiān)測(cè)功率因數(shù)校正和其他相關(guān)功能。

邏輯芯片的型號(hào)為LVC08A，這是一款四路2輸入正與門邏輯芯片。它可用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字邏輯控制功能，如信號(hào)處理、邏輯運(yùn)算和控制信號(hào)的生成等。

通過這樣的純數(shù)字控制電路，可以精確地控制PFC升壓和主開關(guān)的工作狀態(tài)和參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)更高效、穩(wěn)定的電源輸出。

主電源控制電路和前級(jí)升壓開關(guān)電路芯片在用料方面相同，都采用了TI的TMS320+LVC08A芯片方案。然而，在芯片數(shù)量方面有所不同。由于主電源控制電路需要承擔(dān)更多的功能和任務(wù)，需要更多的邏輯資源來完成各種控制和監(jiān)測(cè)操作。因此，主電源控制電路使用的邏輯芯片數(shù)量比升壓開關(guān)電路多兩顆，共計(jì)三顆芯片。

主電源部分由橫跨前后級(jí)電路的變壓器負(fù)責(zé)降壓。

經(jīng)過變壓器降壓后的電源會(huì)通過4顆NXP PSMN2R0 MOS管進(jìn)行同步整流。MOS耐壓值為60V，導(dǎo)通電阻3.9Ω，能夠在導(dǎo)通狀態(tài)下承受高達(dá)130A的最大導(dǎo)通電流，為降壓后的電源提供了充足的裕量。

為了消除同步整流后電壓中夾雜的紋波和噪聲，還在輸出端設(shè)計(jì)了一個(gè)電感和兩顆容值為16V 1500μF的電容用于濾波，保證負(fù)載端所需電源質(zhì)量的穩(wěn)定性。

側(cè)板上的輔助電源在本質(zhì)上與手機(jī)充電器類似，采用了直連電源的方式與前級(jí)輸入端相連。該輔助電源的板子上，包含有單獨(dú)的變壓器、主控芯片和反饋光耦等電路。

通過觀察了解到，輔助電源所采用的電源架構(gòu)為低壓應(yīng)用常見的QR電源架構(gòu)。其中，主控芯片為英飛凌的ICE2QR2280G 800V PWM控制器。由于ICE2QR2280G內(nèi)置了MOS管，所以高壓電路設(shè)計(jì)得十分簡潔。

結(jié)語

綜合來看，這款服務(wù)器最大的亮點(diǎn)在于，為保證電源供給的穩(wěn)定性，電源內(nèi)部所使用的物料，并沒有因?yàn)槌杀径龀鲎尣?，所使用的器件均來自頭部國際大廠，瘋狂堆料。例如，Chemi-Con（貴彌勒）的鋁制電容、ST、NXP的二極管和MOS管，TI、英飛凌的主控芯片，無一不在彰顯著華為對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的執(zhí)著。