硬核拆解华为无散热片3000W服务器电源,功率密度高达6.114W/mm3
这是电子爱好者网报道的(文/李成)。
随着行业数字化转型,通信基站和数据中心数量逐渐增多,能源压力日益紧张。
据相关资料显示,到2025年,通信节点数量预计将增加到7000万个,年耗电量将超过6700亿千瓦时,数据中心将增长到2400万个机架,年耗电量将超过9500亿;千瓦时。
数十亿的电力消耗让人深思。
在“双碳”背景下,节能减排成为全人类的共同目标,也迎来了各行业的能源革命。
华为以通信业务起家,生产基站和通信服务器。
公司秉承“简约、环保、智能、安全”的理念,推出了多款服务器餐饮产品。
来源:华为近日,B站博主@jihun发布了一段拆解电源的视频,着实吸引了我。
拆解了基于华为3000W氮化钛镓的服务器电源。
据博主介绍,使用的电源型号是华为几年前发布的PAC3000S12-T1。
电源功率密度极高,系统转换效率达到96%。
背面参数来源:@吉魂,查阅相关资料后得知,华为有多种服务器电源产品,输出电压为12V,输出功率从900W到3000W不等,封装尺寸为68mmx183mmx40.5mm,长度183毫米,远短于行业平均265毫米,体积控制在490.62mm3,因此功率密度达到6.114W/mm3。
基于氮化镓的传统家用电源的功率密度仅为1.1W/mm3。
即使与专用服务器电源相比,该电源的功率密度也提高了50%以上。
它还支持左图:90-264VAC输入电压和180-300VDC输入电压以及12.3V/243.9A输出电压。
三种不同功率输出的电源的内部比较。
右:输出电源。
来源:@机魂PAC3000S12-T1。
PAC3000S12-T1如何实现6.114W/mm3的功率密度?通过对上述三款华为服务器电源的内部对比,我们发现三款型号的底部PCB尺寸相同。
900W和1200W电源的内部空间显得比较大,而且都是一样的。
配合更大的铝基散热器,提高电源系统的散热效率。
3000W电源内部没有散热器设计,电源输出侧采用水平和垂直PCB拼接技术,最大限度地利用有限的空间,并用元件填充其中。
总体而言,该电源非常紧凑。
顶视图来源:@jihun由于这款电源内部空间有限,设计者为其他组件留出了尽可能多的空间。
两个PFC电感器被设计为一个单元,共享一组公共磁芯,并且是密封的。
一起。
这也是高功率密度的体现。
从这款电源的外观和布局来看,虽然非常紧凑,但并没有显得杂乱。
这也体现了华为PCB设计工程师的素质,他们在放置元件时要考虑的不仅仅是EMC问题。
还包括如何减小电源的尺寸,仅在这一部分就付出了很多努力。
在系统设计方面,这款3000W服务器电源采用PFC+LLC电源架构。
该电源使用的PFC拓扑是图腾柱交错式PFC,这是一种新型PFC,在目前已知的电路拓扑中使用的元件数量最少。
相比传统的PFC拓扑,传导损耗更低,转换效率更高。
。
图片来源:@jihun图腾柱的PFC部分总共使用了12个MOSFET,其中电桥的高频臂使用了8个GaNMOSFET。
据博主介绍,这8个GaNMOSFET是先进的GaNSystemsGS66516T650VMOSFET。
氮GaNMOSFET采用低电感GaNPX封装,导通电阻仅为25mOhm。
低频桥臂采用四个硅MOSFET,导通电阻为28mOhm。
英飞凌IPT60R028G7的最大开启电压为650V。
这些MOSFET并联且交错连接。
主要的PFC控制IC是ST的STM32F334,专为数字电源转换应用而设计。
来源:@机hunLLC电路采用谐振半桥LLC结构,带有4个与PFC电路相同类型的GaNMOSFET。
辅助电源采用英飞凌ICE2QR2280G准谐振反激式PWM控制器。
该控制器具有数字降频功能,可以保证负载降低时稳定运行,同时提高转换效率并防止电磁干扰。
。
12V输入采用N沟道东芝MOSFET,导通电阻仅为0.41毫欧。
拆解后发现,华为电源内部充满了材料,共含有12个氮化镓MOSFET。
GS66516T在元器件交易平台上的售价为每颗275元。
总成本仅为12个氮化镓MOSFET。
达到3300元,华为的堆叠能力确实让我印象深刻。
我严重怀疑设计者在设计这个电源时没有考虑到成本。
电源在工作过程中会持续产生热量。
温度升高会影响电源的性能和寿命电源元件将会减少,这最终会导致系统故障。
因此,电源的热管理非常重要。
来源:@jihun拆解电源发现电源内部没有安装散热器。
所有散热均由位于电源输入旁边的12V/4A风扇处理。
风扇全速可达4W。
毕竟这款电源的输出功率达到了3000W,产生的热量也不容小觑。
但缺点是高速时风扇声音会很大。
为什么“昂贵”的电源能效只有96%?由于采用12V/4A风扇散热,运行时风扇损耗非常高。
由于输出电流达到243.9A,同步整流部分的导通损耗非常高。
同时,当变压器通过243.9A的大电流时,也会产生较大的铜损。
这三个方面的损耗是该电源效率无法提高的主要原因。
虽然是几年前发布的产品,但能够满足现代服务器电源在高功率、高密度、高效率方面的设计需求。
结合零部件的比例布局,很明显是华为。
研发团队还是相当强大的。
华为r4850g通信电源模怎么调电压
张力一般需要调节吗?
监控密码
进入“参数设置”和“控制面板”菜单必须输入密码。
默认密码为:000001。
菜单结构
浮充电压设置:进入电池参数设置栏,将涓流充电电压设置为“53.5”V”。
华为服务器电源改可调电源
华为服务器电源可以改装成可调电源,但需要注意专业技术操作和安全问题。
首先,华为服务器电源本身是为了满足特定的服务器硬件要求而设计的,其输出电压和电流一般是固定的。
要将其改造成可调电源,需要对电源内部电路进行改造,并增加电压、电流可调的控制模块。
这通常包括电子技术领域的知识,包括但不限于电路设计、电子元件选择和电源管理。
其次,要充分注意此类修改的安全性。
服务器电源一般具有大功率、高电压的特点。
如果改装不当,可能会导致短路、过载甚至火灾等严重后果。
因此,在进行改装之前,应详细了解电源的工作原理,并遵守相关的电气安全规定。
建议改装工作在专业人员的指导下进行,或者直接将改装工作交给具有相关资质和经验的技术团队。
最后,改装后的可调电源必须经过彻底的测试,以确保其稳定性和可靠性。
测试过程中,应模拟不同的负载条件,在不同的电压和电流下应检查电源的性能,以及长期运行后的温度变化等。
只有通过严格的测试,才能确保改造后的电源在实际应用中能够达到预期的性能,而不损坏设备或产生安全隐患。
总的来说,华为服务器电源虽然可以改装成可调电源,但这个过程需要专业的技术支持和严格的安全措施。
对于没有相关知识和经验的人来说,最好不要尝试自行改装,以免造成不必要的风险和损失。
拆解报告:HUAWEI华为600W直流电源模块PAC600S56-CB
华为推出的600W开关电源模块,型号为PAC600S56-CB,输出电压56V,输出电流10.72A。
模块采用金属外壳,冗余供电设计。
配有手柄,方便更换和维护。
电源采用针形插头连接电源线输入。
输出端采用镀金连接器插头,输入端配有冷却风扇进行散热。
电源模块输入端设有指示灯,指示工作状态和故障。
华为600W服务器电源采用经典的“砖”形,采用金属外壳封装,并采用多颗螺丝固定。
由于是二手电源,漏斗标签左端缺失了一部分,但从剩余部分可以看出总输出功率为600W,通过了EAC、CE、CCC和TUV。
证书。
侧面有用于固定外壳封装的螺丝,机身顶部和两侧有凸起的弹簧槽,底部有用于外壳和PCBA模块内部的固定螺丝。
一端配有电源线槽、风扇、提手和快拆手柄。
风扇通过快速释放手柄螺丝固定在外壳上,以释放电源。
插座外壳格栅旨在帮助散热,并配有定位槽。
电源主板内部输出连接采用卡槽设计,插针镀金,插座插头来自中航光电。
实测本体长约21.5厘米,宽89.94毫米,厚39.31毫米。
尺寸直观,重量约为887g。
拆卸华为600W直流电源模块,首先拆下漏斗侧面的固定螺丝,然后拆下电源顶盖。
盒子内部还有一个结构层,用于扩大电源模块的尺寸以及PCBA模块上的风扇气流引导。
PCBA模块采用固定螺钉,连接器用于连接冷却风扇。
拆下内部PCBA模块,内部有导热垫,为设备散热。
散热风扇来自Nidec,规格为12V0.53A,国产,配备静叶。
看PCBA模块正面,左下角是电源输入插座,右侧贴有保险丝、安规电容X2和共模电感。
连接上面的整流桥、NTC热敏电阻和浪涌保护器。
左上角贴有整流桥,右侧是NTC热敏电阻。
下面的白色的是继电器。
中间上方是PFC升压电感和LLC变压器,下方焊接高压电解电容。
PFC升压电感和LLC变压器是一体化结构的平面变压器。
PCBA模块背面设有主电源控制芯片、隔离光耦和隔离通信芯片。
电源插座通过接头连接固定。
两个蓝色Y电容特写,侧面焊有保险丝,防雷模块,高压滤波电容,谐振电容、输出滤波电感和滤波电容。
输入保险丝特写,由热缩管绝缘。
安规电容X2的规格为1.5μF。
浪涌保护器特写,额定放电电流为5KA。
共模电感采用高温胶带包裹绝缘,底部采用电木板绝缘。
两颗电容Y特写,安规电容X2规格为0.1μF。
PCBA模块侧面贴有PFC升压电感和平面变压器结构变压器,右侧贴有整流桥和热敏电阻。
整流桥型号为D25SB80,规格为25A800V。
热敏电阻采用热缩管包裹,起到绝缘作用。
另一个热敏电阻也用热缩管包裹以绝缘。
薄膜滤波电容来自厦门法拉电子,规格为1.5μF450V。
用于短接热敏电阻的继电器来自宏发,型号为HF32FV-16,线圈电压12V,触点电流16A。
带热缩管绝缘的排气管特写。
PFC升压电感采用蓝色磁芯。
拆下平面变压器并开始查看下部组件。
两只PFC开关管来自东微,型号OSG60R190DTF,NMOS,耐压650V,导通电阻190mΩ,TO252封装。
PFC整流器来自瑞能,型号为NXPSC06650D,是碳化硅二极管,规格为650V6A,TO252封装。
高压滤波电容来自EPCOS,规格为470μF450V。
辅助电源变压器和谐振电感铁芯的特写。
两个LLC开关管与PFC开关管型号相同。
谐振电容特写,来自厦门法拉电子,规格为0.047μF630V。
变压器铁芯特写。
输出整流管来自瑞能,为超快恢复二极管,型号为BYV32EB-200,规格为200V20A,采用TO263封装。
输出滤波电容来自爱华。
滤波电容的两种规格均为63V680μF。
输出滤波电感采用漆包线绕制,底部采用电木板绝缘。
PN8086W辅助电源芯片丝印。
用于为冷却风扇供电的降压电感器的特写。
固态滤波电容规格为270μF16V。
连接冷却风扇的插头特写。
0.5mΩ采样电阻用于检测输出电流。
用于感测输出电流的放大器的特写。
主电源主控芯片为丝印SD5002RNIV102。
主副电源控制芯片为丝印SD5002RQIV101。
半桥驱动器来自意法半导体,型号为L6498D,用于驱动LLC半桥开关的管线。
三个LTV-217光耦合器的特写视图。
NanochipNSi8141W1四通道高可靠性隔离器用于初级和次级之间的通信。
EverlightEL1018光耦合器用于初级和次级通信。
NanocoreNSi8100N高可靠性双向隔离器用于I2C通讯信号隔离。
LTV-217光耦合器的特写。
VBUS开关管来自华润微,型号CRSM043N10N4,NMOS,耐压100V,导通电阻3.8mΩ,采用DFN5*6封装。
输出插头特写,两侧有正负极引脚,中间有通信引脚。
看一下整个拆解,拍一张全家福。
华为PAC600S56-CB直流电源模块采用金属涂层,专为冗余供电而设计。
正面有指示灯显示电源工作状态。
电源的输出电压为56V,输出电流为10.72A,输出侧有一个连接插头,用于将内部设备连接到电源。
模块采用PFC+LLC架构,东威OSG60R190DTF开关管。
平面变压器内部结构采用PFC升压电感、谐振电感、辅助电源变压器和LLC变压器均放置在PCB上,并通过导热垫与外壳接触散热。