支持N+1 冗余并联,雅特生800W CRPS服务器电源拆解
创始人
2026-09-02 12:07:13
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前言

CRPS 是数据中心机架服务器广泛采用的通用冗余电源标准,具备热插拔、N+1 冗余并联、PMBus 数字化监控管理等核心特性,能够满足服务器 7×24 小时不间断运行的供电需求。

本次拆解的雅特生CSU800AP3100为800W CRPS服务器电源,支持交流、240V高压直流双输入模式,主输出12.2V,同时附带12Vsb待机输出。产品通过了80 PLUS白金牌能效认证,峰值转换效率可超过94%,适配分布式供电架构。

电源采用碳化硅肖特基二极管搭配交错正激 + 同步整流功率架构,功率变换部分由微芯dsPIC数字信号控制器完成环路运算,PFC升压则由英飞凌独立模拟控制器实现,信号采样、系统管理分别由运放、电流检测放大器以及意法半导体STM32管理MCU完成,将模拟PFC与数字后级变换相结合。本文将通过完整拆解,带大家来看看雅特生工程师的设计思路。

雅特生800W CRPS服务器电源外观

雅特生800W服务器电源为经典 CRPS‑185 版型设计,采用全金属外壳辅助散热,边缘设计卡扣拼接固定,后由螺丝锁死。

机身正背面设计有接地弹片,顶部贴有电源铭牌。

接地弹片裸铜设计。

电源铭牌特写

型号:CSU800AP3100

AC输入:100-240V~,50-60Hz,10A-5A

DC输入:240V⎓4.5A

输出:12.2V⎓65.7A MAX,12.0Vsb⎓3.0A MAX

制造商:雅达电子国际有限公司

电源通过了CCC、FCC、KC、CE、EAC、BIS、TUV等认证,以及80 PLUS白金牌能效认证。

输入端设有提手、散热风扇、供电接口、脱扣把手和电源指示灯,风扇使用螺丝进行固定。

输出端设有防护格栅和金手指小板。

实测电源机身带金手指总长度为199.88mm。

宽度为73.57mm。

厚度为39.24mm。

电源拿在手上的大小直观感受。

另外测得电源重量约为871g。

雅特生800W CRPS服务器电源外观

拆掉螺丝打开电源机身外壳。

顶部外壳内侧贴有屏蔽铜片。

内部PCBA模块包裹透明麦拉片绝缘。

PCBA模块使用螺丝固定。

地线连接金属外壳。

散热风扇连接到主板插槽。

指示灯连接到控制小板。

继续拆掉内部螺丝取出PCBA模块。

供电接口母座外套金属壳,此外焊接两颗Y电容用于滤除共模干扰。

AC交流导线冷压端子焊接。

将内部PCBA模块、散热风扇、指示灯等分离,绝缘塑料膜上也贴有屏蔽铜片。

PCBA模块正面一览,中心焊接控制小板,两侧的电感、电容等器件全部打胶加固,整流桥、PFC开关管等器件配备散热片辅助散热。

主板背面设有运放、光耦等器件。

PCBA模块一侧设有保险丝、Y电容、安规X2电容、压敏电阻、共模电感、滤波电感、继电器、NTC热敏电阻等器件并打胶加固,中段区域横置一颗高压滤波电解电容。

保险丝外套热缩管绝缘保护。

两颗蓝色Y电容料号AC332M。

安规X2电容来自HJC华容,容量1μF。

压敏电阻来自TDK,料号S44K320,用于吸收过压浪涌。

共模电感用于滤除EMI干扰,漆包线绕制,底部设有电木板并打胶处理。

气体放电管特写。

另一颗特写。

滤波电感特写,底部同样设电木板和打胶处理。

另一颗华容安规X2电容容量0.47μF。

NTC热敏电阻外套热缩管绝缘保护。

继电器来自宏发,型号HF32FV-G/12-HLTF,为超小型中功率继电器,内置一组常开触点,触点切换能力8A,线圈电压12V。

前端左侧区域设有整流桥、薄膜Y电容和滤波电容,整流桥配置两块散热片,为提升散热效果,整流桥与散热片间还设有导热垫,同时散热片顶部设计一体鳍片增加散热面积。

另一侧取样电阻顶部覆盖散热片,PFC升压电感以及变压器打胶,靠输出一端焊接同步整流小板、滤波电感以及滤波电容。

将散热片拆下,内侧还设有PFC开关管和整流管。

另一面则打胶固定一颗热敏电阻用于监测温度。

将同步整流小板拆下,正面设有六颗同步整流管。

六颗同步整流管中,两侧四颗料号相同,中心区域两颗来自英飞凌。

另一面设有两颗变压器以及输出滤波电感。

将控制小板也拆下,正面设有MCU、交错正激开关管、隔离变压器、电源主控芯片、栅极驱动器等器件。

另一面设有电流检测放大器、PFC控制器、光耦以及多颗运放芯片。

整流桥来自SHINDENGEN新电元,型号U30K80R,规格为30A 800V,采用D6K封装。

两颗绿色薄膜Y电容特写。

薄膜滤波电容规格为0.47μF450V。

15mΩ取样电阻特写。

电流检测放大器来自德州仪器,丝印OBG,实际型号为INA199,固定增益 50V/V,支持‑0.3V~26V 宽共模电压,可实现高侧 / 低侧双向电流检测,采用SC70封装。

PFC控制器来自英飞凌,型号ICE3PCS02G,为第三代CCM连续导通模式升压PFC控制器,开关频率21‑100kHz可调且支持外部同步,外围器件精简,负载跳变动态响应快,最大占空比可达 95%,采用DSO‑8封装。

PFC开关管驱动器来自德州仪器,丝印7511,实际型号UCC27511DBVT,这是款单通道低侧栅极驱动器,具备4A拉电流/8A灌电流峰值驱动能力,13ns典型传输延迟,内置UVLO欠压闭锁,支持最高20V供电,采用SOT‑23‑6封装。

PFC开关管来自英飞凌,丝印60C7060,型号为IPZ60R060C7,CoolMOS‑C7超结MOSFET,耐压650V,导通电阻60mΩ,采用TO 247-4封装。

PFC升压电感特写。

PFC整流管来自意法半导体,型号STPSC6H065D,这是一颗650V、6A高浪涌碳化硅肖特基二极管,采用TO-220AC封装。

热敏电阻特写。

高压滤波电解电容来自ELITE金山,规格为560μF450V。

陶瓷电容规格为0.01μF。

另一颗特写。

保险丝外套热缩管绝缘保护。

第三颗陶瓷电容特写。

MCU来自意法半导体,丝印F031G7,型号为STM32F031G6U7,采用Cortex‑M0 32位内核,32KB程序闪存、4KB运行内存,集成ADC与多路外设,采用UFQFPN28封装。

隔离驱动变压器特写。

交错正激开关管来自英飞凌,丝印60C7185,型号为IPL60R185C7,CoolMOS‑C7超结MOSFET,耐压650V,导通电阻185mΩ,采用VSON-4封装。

两颗变压器特写。

四颗亿光EL 1017光耦特写,用于隔离通信、输出电压反馈以及电路保护。

电源主控芯片来自微芯科技,型号dsPIC33EP64GS506,芯片内置16位dsPIC33E CPU,内置64KB FLASH和8KB RAM,芯片内部集成高速PWM生成器,集成高速ADC,采用TQFP64封装。

栅极驱动器来自德州仪器,型号UCC27424,为双路同相高速低侧 MOSFET 栅极驱动器,每通道具备 ±4A 峰值驱动能力,带独立通道使能功能,采用VSSOP8封装。

运算放大器来自意法半导体,丝印K404,实际型号为LM358AST,为双通道通用运算放大器,单电源工作电压3-30V,集成内部频率补偿电路,采用MiniSO8封装。

第二颗特写。

第三颗特写。

同步整流管来自安森美,丝印5C612L,型号NTMFS5C612NL,NMOS,耐压60V,导阻1.2mΩ,采用DFN5*6封装。

另外两颗料号相同。

还有两颗来自英飞凌,丝印0901NS,实际型号为BSC0901NS,NMOS管,耐压30V,导通电阻1.9mΩ,采用TDSON-8封装。

输出滤波电感特写。

输出滤波电容来自贵弥功,为PSG系列导电性高分子固体铝电解电容器,规格为2200μF16V。

另一颗规格为1200μF16V。

高速运算放大器来自德州仪器,丝印AX4A,实际型号为LMH6611MK/NOPB,为单通道345MHz宽带轨到轨输出运放,具备高速压摆率、低噪声,支持2.7‑11V单电源供电,带芯片关断功能,采用TSOT‑23‑6封装。

意法半导体LM358AST运放特写。

输出控制管来自Nexperia安世半导体,丝印1C230L,实际型号为PSMN1R2-30YLC,NMOS管,耐压30V,导通电阻1.25mΩ,采用Power SO8封装。

输出端一览,左侧设有辅助待机电源电路相关器件,金手指为经典独立小板设计。

待机电源变压器两侧焊接独立小板和滤波电容等器件。

输出侧小板上设有整流管。

金手指小板拆下,正面设有一颗输出控制管。

另一面也设有一颗输出控制管。

滤波电容来自红宝石,规格为100μF25V。

另一颗滤波电容规格相同。

辅助待机电源变压器特写。

蓝色Y电容料号为CD102M。

1007光耦特写。

整流管来自东芝,型号TPH3300CNH,NMOS管,耐压150V,导通电阻28mΩ,采用SOP Adwance封装。

两颗滤波电容来自金山,为URP系列导电聚合物铝固态电容,规格为470μF16V。

同步降压转换器来自德州仪器,丝印SAQ,型号TPS65125,是一颗使能阈值和迟滞可调节的3-17V输入电压,300mA输出电流的同步降压转换器,采用WSON8封装。

旁边是一颗降压电感。

输出控制管来自东芝,型号TPCA8059-H,NMOS管,耐压30V,导通电阻3.8mΩ,采用SOP Adwance封装。

另一颗来自英飞凌,型号IRFH3707,NMOS,耐压30V,导阻12.4mΩ,采用PQFN3*3封装。

指示灯特写,前端还打胶进行保护。

散热风扇来自SUNON建准,型号PF40281BX‑Q230‑S99,工作电压12V,功率10.80W,40×40×28mm规格,四线 PWM 调速风扇,支持转速调速反馈。

全部拆解一览,来张全家福。

服务器电源网拆解总结

最后附上雅特生800W CRPS服务器电源的核心器件清单,方便大家查阅。

雅特生CSU800AP3100这款800W CRPS白金牌服务器电源,整体设计偏向工业数据中心实用取向,完整实现CRPS标准的热插拔、主动均流、PMBus遥测、多重保护等全部功能,同时兼容高压直流输入,以适配多样化机房供电环境。

拓扑方案上,PFC升压回路使用英飞凌ICE3PCS02G控制器搭配意法半导体碳化硅肖特基二极管,降低升压回路损耗;后级功率变换采用交错正激架构,由微芯dsPIC33EP64GS506 数字信号控制器完成PWM生成、环路补偿与同步整流控制,将模拟与数字控制方案结合。

信号链路分工清晰,INA199系列电流检测放大器、LM358运放负责各类电压、电流采样信号调理,再交由STM32F031G6U7系统MCU完成风扇调速、故障记录、PMBus 通讯上报,功率变换、信号调理、系统管理三者各司其职,互不混淆。

用料层面,安规器件、功率半导体、储能电容均选用工业级器件,整体来看是一款面向数据中心场景,兼顾效率、可靠性与数字化运维能力的成熟工业服务器电源方案。

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