爆款拆評(píng)：服務(wù)器冗余電源拆解，揭秘穩(wěn)定可靠的來(lái)源

服務(wù)器主機(jī)專用冗余電源是保障服務(wù)器持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的重要組件，通過(guò)使用多個(gè)獨(dú)立的電源模塊，即使其中一個(gè)出現(xiàn)故障，其他仍可提供電源，提高了系統(tǒng)可靠性和可用性。

今天選擇的這款電源產(chǎn)品也是極具代表性，它具有冗余電源所擁有的高效率、低紋波、低噪聲、拆卸方便等特點(diǎn)。讓我們通過(guò)拆解的方式看看這款冗余電源有什么特別的吧。

開(kāi)盒

冗余電源使用硬質(zhì)紙盒包裝，打開(kāi)紙盒，可以看到電源主機(jī)使用泡棉固定，主機(jī)外部是一個(gè)防靜電袋。

從外觀上看，電源機(jī)身呈長(zhǎng)方體，外部是銀白色鐵殼。正面貼有產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明和序列號(hào)，一端是高壓交流電三端插入接口和一個(gè)散熱風(fēng)扇，同時(shí)還有便于安裝、拆卸使用的拉手和按扣。

另外一端則是電源供電輸出以及與服務(wù)器通訊的接口。機(jī)身上下還有用于固定防震的金屬?gòu)椘?/p>

拆解

冗余電源設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常緊湊，多以螺絲固定，使用十字螺絲刀拆下機(jī)身上部和側(cè)面的螺絲后，將上殼向一側(cè)滑動(dòng)可以拆下頂部上蓋。這時(shí)可以看到電源的內(nèi)部電路，電路板周圍使用了塑料片進(jìn)行了隔離，防止短路。

散熱風(fēng)扇使用4顆螺絲與外殼固定，拆卸下螺絲然后取下與電路板之間的接口就可以取下風(fēng)扇。外殼上還有一個(gè)用于顯示電源狀態(tài)的LED燈，它與電路板之間使用插線連接，拔下插線即可分離。
交流電輸入插口卡扣在外殼上，向上可以將其抽離出來(lái)。接著取下固定電路板底部用于固定的3顆螺絲后就可以將電路板和機(jī)身完全分離。

電路分析

我們先來(lái)看看電源的整體結(jié)構(gòu)，交流電通過(guò)連接器插座接入，隨后進(jìn)入濾波電路，濾波后的交流電進(jìn)入整流電路，整流后的交流電變?yōu)?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/1534453.html">直流電，為了提高電源的功率因數(shù)，整流電路后端跟隨一個(gè)功率因數(shù)校正電路（PFC）。經(jīng)過(guò)功率因數(shù)校正后，直流電通過(guò)半橋降壓電路將直流電電壓降到12V，最終通過(guò)金手指端口輸出。其中，PFC電路和半橋降壓電路通過(guò)控制電路53D1出PWM波控制，進(jìn)行工作。控制電路還管理風(fēng)扇和電源指示燈。

電源電路結(jié)構(gòu)圖

先看下交流輸入電路，100-240V交流電通過(guò)IEC 60320 C13連接器輸入。連接器的上的接地端子與電源外殼和電路板接地端相連，保護(hù)用戶免受漏電傷害。交流導(dǎo)線穿過(guò)磁環(huán)，消耗高頻噪聲。隨后串聯(lián)一個(gè)熔斷器FS001進(jìn)行過(guò)電流保護(hù)。然后在交流零線火線之間接入壓敏電阻RV001，進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)。

防護(hù)電路之后是濾波電路，差模濾波電容C001、C002濾除差模噪聲，共模電感L001、L003濾除共模噪聲。噪聲基本上可以在此階段濾除，保障輸入到整流電路的電能質(zhì)量。
經(jīng)過(guò)濾波后的交流電，通過(guò)整流橋BD001整流成直流電，整流橋后端接兩顆電容C012、C014,進(jìn)行緩沖。整流電路直流端連接繼電器RE010，繼電器后端接電容C004。為了防止繼電器接通時(shí)的沖擊電流，繼電器RE010并聯(lián)電阻R023，作為后續(xù)電路的上電電阻，在繼電器接通前為電容C004供電，使繼電器兩端的電容保持一致，然后再接通繼電器主電路。

整流橋BD001型號(hào)為GBJ2506，由二極管構(gòu)成，為了防止電流波形畸變，后續(xù)增加了有源PFC電路。在有源PFC電路中，2顆NMOS Q102、Q103（東芝K16A60W5）并聯(lián)使用，通過(guò)開(kāi)通或關(guān)斷，決定PFC電路的工作狀態(tài)。MOS管開(kāi)通時(shí)，電感L100儲(chǔ)存能量，MOS管截止時(shí)，電感L100將導(dǎo)通時(shí)儲(chǔ)存的能量通過(guò)升壓二極管D100向電容C102充電。此外還有兩顆保護(hù)二極管，防止工作中電感L100和和二極管D100受到浪涌沖擊。

PFC電路后接半橋隔離電路。電容C200、C201與MOS管Q201、Q202（6R190P6）、變壓器T600構(gòu)成半橋隔離電路。主要作用是將交流整流出的電壓降為輸出電壓12VDC。變壓器T600起到隔離和變壓的作用，MOS管通過(guò)開(kāi)關(guān)滿足不同的功率需求。隔離電路原邊側(cè)還串入電流互感器CT200，采集電路中的電流值，傳給控制電路用于控制使用。變壓器副邊側(cè)電感L210和電容C614對(duì)輸出電壓進(jìn)行濾波。輸出電壓經(jīng)過(guò)金手指對(duì)外輸出。

控制電路以TI的UCD3138A和UCD3138A64 2顆控制器為核心。UCD3138A 通過(guò)驅(qū)動(dòng)芯片UCC27424DR向PFC電路中的MOS管Q102、Q103發(fā)PWM波，控制其開(kāi)通與關(guān)斷。除此，控制電路還管理電源的散熱風(fēng)扇，電源指示燈等輔助設(shè)備。

小結(jié)

通過(guò)對(duì)服務(wù)器專用冗余電源的拆解我們可以看到其不論是結(jié)構(gòu)還是電路板設(shè)計(jì)都非常緊湊，元器件的用料非常扎實(shí)，功能的設(shè)計(jì)和元器件的部局十分得合理，不得不說(shuō)這是一款優(yōu)秀電源該有的樣子。
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