随着云计算、数据中心产业快速发展,服务器对供电模块的功率密度、转换效率、可靠性提出严苛要求,CRPS 标准热插拔电源凭借模块化、冗余可替换、高功率密度优势,成为机架式服务器标配供电方案。
本次拆解对象为航嘉800W CRPS服务器电源,整机满足100-240V宽幅交流输入,并兼容240V直流输入场景,输出单路 12V 主功率 + 12V 待机供电,通过 80 PLUS 白金牌能效认证,额定输出功率 800W。
下面将从电源外观、规格、整机结构、PCB 正反面器件、各级功率拓扑器件逐层完整拆解,对核心器件进行参数与功能解析,完整还原该款白金牌服务器电源硬件设计思路、拓扑架构与器件选型逻辑。
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航嘉800W服务器电源为经典样式设计,金属外壳上设计辅助固定的卡扣结构,整机使用螺丝辅助固定。
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机身顶部贴有电源铭牌。
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电源铭牌特写
型号:HK800B-S1
交流输入:100-240V~50/60Hz 10A
直流输入:240V⎓5A MAX
直流输出:+12V ⎓ 65A
+12VSB ⎓ 3A
输出最大总功率:800W
电源通过了CCC、CE认证,以及80 PLUS白金牌能效认证。
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机身正背面设计有接地弹片。
机身背面一览。
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机身侧面设有固定卡扣。
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输入端设有散热风扇,输入供电接口,脱扣把手和电源指示灯,风扇使用螺丝进行固定。
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输出端设有防护格栅和金手指小板,透过格栅可以观察到内部滤波电容和变压器。
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测得电源机身长度为199.04mm
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宽度为74.06mm。
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厚度约为38.46mm。
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另外测得电源重量约为864g。
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拆掉螺丝打开电源外壳,壳体内侧设有麦拉片隔离绝缘。
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输入端插座焊接蓝色Y电容,连接导线端部冷压端子,外套热缩管绝缘。
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另一端是相同处理方式。
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航嘉800W CRPS服务器电源模块正面采用高低压分区布局,侧边独立插接控制小板并集成全套 PFC 数字控制、采样调理、弱电供电与通讯存储电路。中部与另一侧排布主功率磁性元件、功率散热载体,整体结构紧凑分层
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主板背面强弱电分区布线设计,设有PFC开关管驱动器、LLC开关管驱动器、待机电源主控芯片、光耦、LLC次级主控芯片、运放、控制开关管、同步降压转换器等器件。
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PCBA模块前端一览,两侧设有保险丝、蓝色Y电容、压敏电阻、安规X2电容、共模电感、NTC热敏电阻器件,其中保险丝、压敏电阻、NTC热敏电阻均外套热缩管。
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输入端保险丝外套热缩管绝缘。
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蓝色Y电容来自华新科,料号AC221K。
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压敏电阻来自久尹,料号14U561K,用于吸收过压浪涌。
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安规X2电容来自HJC华容,容量1μF。
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共模电感采用漆包线绕制。
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气体放电管特写。
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另一颗气体放电管特写。
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另外两颗Y电容来自SHM南方宏明。
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另一颗特写。
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继电器来自宏发,型号HF32FV-G/12-HSTF,为超小型中功率继电器,内置一组常开触点,触点切换能力10A,线圈电压12V。
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NTC热敏电阻来自久尹,丝印15S470L。
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安规X2电容来自华容,容量0.68μF。
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模块一侧设有整流桥、PFC升压电感、谐振电容、谐振电感、电流互感器以及LLC变压器,变压器两侧打胶处理。
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另一侧设有高压滤波电解电容、蓝色Y电容以及控制小板,板子中段区域包裹麦拉片。
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将模块正面小板、散热片拆下,可以看到主板上还设有待机电源芯片、待机电源变压器、整流二极管、滤波固态电容等器件。
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中心区域散热片上固定PFC开关管、PFC整流管以及LLC开关管,顶部设有热敏电阻进行温度监控。
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控制小板正面设有MCU、数字隔离器、双路电压比较器以及运放。
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另一面设有PFC控制器、同步降压转换器、双路运算放大器以及存储器。
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变压器焊接于独立小板上,左侧还设有固态滤波电容以及差模电感。
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小板背面设有六颗同步整流管。
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整流桥来自GULFSEMI海湾电子,型号LV25GB60,规格为25A/600V,采用GSIB-5S封装。
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PFC控制器来自英飞凌,型号ICE3PCS01G,采用平均电流 CCM 控制架构,内置数字电压环路补偿与工频陷波滤波器,省去外部补偿电路精简 BOM。
ICE3PCS01G开关频率 21kHz~100kHz 可调,支持外部时钟同步,多电源并联可优化 EMI 表现,整机功率因数最高可达 0.99,采用DSO-14封装。
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PFC开关管驱动器来自圣邦,型号SGM48000,为高速双路低侧驱动器,具备2A电流能力,采用SOIC-8封装。
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PFC开关管来自东微,型号OSG60R060HT3F,NMOS管,耐压650V,导阻60mΩ,采用TO247封装。
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PFC升压电感特写,底部设有电木板绝缘。
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PFC整流管来自WeEn瑞能,型号WNSC5D06650,这是一颗碳化硅肖特基二极管,反向耐压 650V、平均正向电流 6A,采用TO220-2L封装。
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高压滤波电解电容来自ELITE金山,规格为680μF450V。
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同步降压转换器来自SGMICRO圣邦,丝印MPE,实际型号为SGM61410,这是一款 1.2MHz 高频宽压同步降压 DC-DC 芯片,支持 5~42V 宽压输入、最大 600mA 输出电流,内置上下管、环路补偿与多重保护,采用 SOT23-6 封装。
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搭配使用的降压电感特写。
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MCU来自意法半导体,型号STM32G030F6P6,这是一款Cortex‑M0 + 内核的入门级 32 位低成本单片机,主频最高 64MHz,搭载 32KB 程序闪存与 8KB 内存,片内集成多路 12 位 ADC 用于电压、电流、温度信号采样,采用TSSOP20封装。
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单运放来自安森美,丝印32A,型号NCS325,是一颗具有零漂移结构的单运放,具备轨对轨输入输出,支持1.8-5.5V工作电压,采用SOT23-5封装。
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数字隔离器来自 Skyworks思佳讯,型号Si8631ED-IS,这一款 5kV 加强绝缘、2 进 1 出三通道高速电容式数字隔离芯片,采用宽体 SOIC-16 封装。
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另一颗圣邦SGM61410同步降压转换器特写。
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搭配的降压电感特写。
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主控 MCU 来自意法半导体,型号 STM32G0B1RC,这是一款基于 Cortex‑M0 + 内核、主频最高 64MHz 工业级 32 位数字控制单片机,采用 LQFP64 封装。
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双路电压比较器来自思瑞浦,丝印C46S,型号LMV393TP,支持1.8-5.5V工作电压,采用SOIC8封装。
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运放来自意法半导体,型号LM2904,是一颗单电源供电的双运放,采用SO8封装。
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双路运算放大器来自DIODES达尔,型号 LM2904A,支持 3~36V 宽单电源、-40℃~125℃宽温工作,双通道独立放大单元可同步处理多路电压、温度采样信号,失调电压低、静态功耗小,采用 SOIC8 封装。
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存储器来自Belling贝岭,型号BL24C02F,容量为256B,支持1.7-5.5V工作电压,采用TSSOP8L封装。
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电流互感器外套热缩管绝缘保护。
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LLC开关管驱动器来自纳芯微,型号NSi6602BD,芯片内置隔离双通道栅极驱动器,具备4A拉电流和6A灌电流能力,采用SOW16封装。
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LLC开关管来自华润微,型号CRJF190N65GCF,超结NMOS管,耐压650V,导阻181mΩ,采用TO-220F封装。
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热敏电阻打胶孤独于散热片顶部。
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两颗谐振电容来自Carli凯励,规格均为0.068μF630V。
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谐振电感特写。
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LLC变压器特写。
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亿光EL 1018光耦用于隔离通信。
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蓝色Y电容来自华新科,料号AC102M。
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次级侧 LLC 谐振 PFM 控制器来自安森美,型号 FAN7688,这是一颗具有同步整流控制功能的高性能 PFM 型 LLC 主控芯片。
FAN7688具备闭环软启动、逐周期限流、过载自锁等全套保护机制,39kHz~690kHz 宽调频范围搭配轻载跳频降损耗策略,适配大功率服务器电源 80PLUS 能效设计需求。
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同步整流管驱动器来自安森美,型号FAN3225T,高速双路低侧驱动器,具备4A电流能力,采用SOIC8封装。
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意法半导体LM2904运放特写。
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安森美 NCS32 单运放特写。
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供电控制开关管来自AOS万国半导体,型号AON6576,NMOS,耐压30V,导阻4.7mΩ,采用DFN5*6封装。
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辅助整流肖特基二极管来自JSMC吉林华微,型号SBL10L45,这是一款 10A/45V 低压降肖特基二极管,采用 SMP 封装。
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六颗同步整流管全部是采用华润微HGQ014N04B-G,NMOS,耐压40V,导阻1.1mΩ,适用于同步整流应用,采用PDFN5*6-8L封装。
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差模滤波电感特写。
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五颗固态滤波电容来自APAQ钰邦,规格均为470μF16V。
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待机电源芯片来自英飞凌,型号ICE5QR1680AG,芯片内部集成800V开关管,宽电压下支持27W输出功率,采用DSO-12封装。
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供电电容来自金山。
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小电容规格为220μF25V。
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待机电源变压器特写。
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整流二极管来自PANJIT强茂,型号MBR20150CT,这是一颗 150V/20A 低压降共阴肖特基二极管,采用 TO-220 封装。
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固态滤波电容来自钰邦,规格为470μF16V。
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输出端设有金手指连接板。
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将小板拆下,正面设有固态滤波电容以及用于输出供电控制的开关管。
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小板背面一览。
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固态滤波电容采用万裕ULR系列,规格为470μF16V。
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另一颗来自钰邦,规格为2200μF16V。
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用于输出供电控制的开关管来自华润微HGQ022N03A,NMOS管,耐压30V,导阻1.6mΩ,采用PDFN5*6封装。
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第三颗圣邦SGM61410同步降压转换器特写。
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搭配的降压电感特写。
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散热风扇来自HK FAN,型号FAB4028H12,规格为DC 12V 0.9A。
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全部拆解一览,来张全家福。
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最后附上航嘉800W CRPS服务器电源的核心器件清单,方便大家查阅。
航嘉 HK800B-S1 是一款标准 CRPS 规格服务器热插拔电源,额定功率800W。整机重量 864g,支持 100-240V 交流、240V 直流双路输入,主输出 12V/65A,附带 12VSB 3A 待机供电,拥有 CCC、CE 以及 80PLUS 白金牌认证,可多台并联冗余,适配机架服务器、存储机柜 7×24 小时不间断运行场景。
产品采用独立待机电源 + CCM PFC 升压 + 次级侧 LLC 谐振 + 同步整流的经典高效拓扑,PCBA模块强弱电分区布局清晰,控制电路做成独立插接小板,功率管统一固定一体式散热片。
高压侧采用东微 650V 超结 MOS 搭配SiC SBD,降低高压开关损耗;控制区域采用 STM32 双 MCU 分层管理,配合圣邦微降压芯片、思佳讯数字隔离器完成采样、通讯与驱动隔离,依靠贝岭 EEPROM 存储设备参数与故障记录。
电源核心亮点在于次级侧安森美 FAN7688 LLC 主控方案,直接在输出端采样稳压,省去了传统原边 LLC 方案必需的稳压反馈光耦,规避光耦老化、温漂带来的精度衰减,搭配专用 FAN3225T 同步整流驱动芯片进一步提升能效。