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开关电源拆解报告:华为CloudEngine 16800系列交换机3000W开关电源

10/19 11:25
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充电头网淘到了华为CloudEngine 16800系列交换机电源模块PAH-3000WA,这款电源采用长条造型,金属外壳,为冗余电源设计。在电源模块前端设有散热风扇和拉手,输出端设有连接器。这款模块没有外置电源线,输入,输出和通信引脚全部通过尾部的金手指连接,干净整洁。

电源模块具备3000W输出功率,支持交流和直流输入。电源输出规格为53.5V 56.1A,计算输出功率为3000W,并且支持根据输入电压的降低,对应降低输出功率,在110Vac输入下,输出功率降额为1500W。下面就带来PAH-3000WA电源模块的拆解,一起看看内部的用料和设计。

华为3000W电源模块PAH-3000WA外观

 

华为3000W开关电源PAH-3000WA采用金属材质外壳,经典拼接方式螺丝进行封装固定,两侧设有定位滑道。电源给人的第一印象是非常的长,同时也很有分量。

 

 

开关电源前端外壳喷刷黑漆,实际同样为金属材质,左下角有PAH-3000WA型号。

 

 

前端外壳格栅设计用于空气流通。

 

 

左上角设有输入、输出以及警告指示灯。

 

 

此外前端还设有塑料材质提手,提手内侧设有黄绿色脱扣按键。

 

 

机身侧面设有锁扣,通过按压黄绿色脱扣按键方可实现脱扣,将华为3000W开关电源PAH-3000WA取出。

 

 

机身顶部贴有开关电源铭牌,铭牌上的厂商信息已被刻意损毁。

 

 

开关电源铭牌特写

型号:PAH-3000WA

交流输入:~200-240V;50/60Hz;16A or

直流输入:240-380V;14A

直流输出:53.5V;56.1A Max

直流输出总功率:3000W Max

交流输入:~100-130V;50/60Hz;16A

直流输出:53.5V;28.1A Max

直流输出总功率:1500W Max

开关电源通过了CP、CE、TUV认证。

 

 

机身底部两侧同样设有定位滑道。

 

 

开关电源输入和输出母座设在同一端,左侧为直流输出插座以及电源控制插座,右侧为电源输入端子,上下分层结构。

 

 

实测华为3000W开关电源PAH-3000WA机身长度约为44cm。

 

 

机身宽度约为10.3cm。

 

 

厚度约为4cm。

 

另外测得电源模块重量约为2788g。

华为3000W电源模块PAH-3000WA拆解

看完了华为这款电源模块的外观展示,下面就进行拆解,一起来看看内部的用料和设计。

 

首先拧下金属外壳上所有的固定螺丝,拆下电源模块面板和盖板。

 

 

盖板内部粘贴黑色麦拉片绝缘。

 

 

盖板侧面也粘贴麦拉片绝缘。

 

 

电源模块前端提手结构特写,格栅用于空气流通。

 

 

工作指示灯导光结构特写。

 

 

电源模块锁定机构特写,内置弹簧复位。

 

 

PCBA模块通过螺丝固定在壳体内部。

 

 

取出PCBA模块,在壳体内部设有麦拉片绝缘。

 

 

散热风扇通过插接件连接。

 

 

散热风扇来自台达,型号FFB0412EN-00,规格为12V 2.1A,中国制造。

 

 

PCBA模块正面一览,左下角为电源输入端,焊接保险丝,压敏电阻继电器共模电感,安规X2电容。右下角焊接高压滤波电容。在高压滤波电容上方散热片上设有开关管和两颗整流桥。散热片上方焊接PFC升压电感,谐振电感,谐振电容小板,顶部焊接开关管,PFC开关管和PFC整流管

 

左上方设有电源主控小板,下方辅助电源小板采用塑料罩绝缘,右侧焊接两块辅助电源小板。中间位置小块散热片为同步整流管散热,下方为输出滤波电容和变压器。变压器磁芯顶部设有导热垫通过模块盖板加强散热,降低温升。

 

 

PCBA模块背面设有MCU和VBUS开关管等元件,初次级之间由虚线区分。

 

 

电源模块输入端和输出端一览,左侧垂直端子为电源正负极输出,右侧为电源输入端子。

 

 

电源输入端子特写,为上下两层设计。

 

 

输入端保险丝特写,外套热缩管绝缘,并打胶固定。

 

 

在保险丝下方为安规X2电容,来自厦门法拉电子,规格为2.2μF。

 

 

蓝色安规Y电容来自华新科。

 

 

另一端三颗蓝色Y电容特写。

 

 

六颗黄色压敏电阻用于浪涌吸收,外套热缩管绝缘。

 

 

压敏电阻型号TVR20751R。

 

 

两颗气体放电管外套热缩管绝缘。

 

 

继电器来自宏发,为HF180F系列磁保持继电器,线圈电压12V,内置两组常开+常闭触点,触点容量为25A 290VAC。

 

 

共模电感采用磁环绕制,与PCB之间设有电木板绝缘。

 

 

灰色安规电容特写。

 

 

蓝色Y电容特写。

 

 

另一颗共模电感同样采用磁环绕制,底部固定电木板绝缘。

 

 

两颗热敏电阻用于抑制电源上电的浪涌电流

 

 

用于切换热敏电阻的继电器来自欧姆龙,型号G2RL-14-E-CF,线圈电压12V,触点容量16A/250V。

 

 

两颗整流桥来自乐山无线电,型号D25SB80,规格为25A 800V,采用两颗半桥连接均摊发热。

 

 

此外还设有一颗整流桥,来自乐山无线电,型号GBU15K,规格为15A 800V。

 

 

整流桥前端设有一颗NTC热敏电阻

 

 

薄膜滤波电容来自厦门法拉电子,为CL21X系列,规格为1.5μF450V。

 

 

电源主控MCU芯片来自ST意法,型号STM32F334C8T7,芯片内置32位CPU和FPU,主频达72MHz,内置64K FLASH和12K SRAM,并支持奇偶校验。内部还集成两个快速12位ADC,超快速比较器等,支持6通道PWM信号输出。

 

 

贴片晶振频率为12.000MHz。

 

 

在PFC升压电感侧面设有PFC开关管和整流管。

 

 

PFC开关管来自东芝,型号TK31N60W,NMOS,耐压600V,导阻73mΩ,采用TO247封装。

 

 

两颗PFC升压电感采用利兹线绕制。

 

 

PFC整流管来自京瓷,型号KSH30H60,是一颗快恢复二极管,规格为600V30A,采用TO-247-2pin封装。

 

 

用于检测PFC级电流的互感器特写,打胶加固。

 

 

高压滤波电容来自EPCOS,规格为1000μF450V。

 

 

另一颗高压滤波电容来自贵弥功,规格为450V470μF。

 

 

在PCBA模块侧面的小板上焊接一颗MCU,来自意法半导体,型号STM32F334R8T7,是一颗内置DSP和FPU的混合信号MCU,内置Cortex-M4 CPU,主频达72MHz,内置64KB Flash和16KB SRAM。

 

 

在PFC开关管的散热片上设有两颗开关管。

 

 

开关管来自东芝,型号TK28N65W5,NMOS,耐压650V,导阻110mΩ,采用TO-247封装。

 

 

在整流桥的散热片上还固定有两颗开关管。

 

 

开关管型号同样为TK28N65W5,四颗型号相同。

 

 

贴片电流互感器用于电流检测。

 

 

谐振电感特写,磁芯喷码标注信息。右侧焊接谐振电容小板。

 

 

谐振电容采用MLCC,焊接在垂直小板上节省空间。

 

 

变压器采用利兹线绕制,磁芯上粘贴导热垫连接到模块盖板加强散热。

 

 

输出端六颗同步整流管固定在散热片上。

 

 

同步整流管来自英飞凌,型号IPP075N15N3,NMOS,耐压150V,导阻7.2mΩ,采用PG-TO220-3封装。

 

 

输出端五颗滤波电容采用胶水固定。

 

 

输出滤波电容规格为63V680μF,共计3400μF。

 

 

一颗2220封装的MLCC用于输出滤波。

 

 

输出滤波电感采用磁环绕制,中间和底部均设有电木板绝缘。

 

 

输出滤波电容来自尼吉康,规格为470μF63V。

 

 

三颗1mΩ取样电阻用于检测输出电流。

 

 

输出VBUS开关管来自安森美,型号FDMS86150A,NMOS,耐压100V,导阻4.85mΩ,采用Power 56封装。

 

 

PCBA模块正面焊接三颗型号相同的VBUS开关管。

 

 

1.5SMC75CA TVS用于输出浪涌保护。

 

 

电源模块直流输出插座特写。

 

 

在输出插座右侧为电源控制插座,共计30针。

 

 

在PCBA模块输入输出侧设有多块小板。

 

 

其中一块小板外套黑色塑料罩绝缘。

 

 

移除绝缘塑料罩,内部为辅助电源小板。

 

 

拆解取下三块小板,在PCBA模块外侧为电源主控小板。

 

 

三块小板依次为辅助电源小板,整流滤波小板,下方为隔离驱动小板。

 

 

整流滤波小板正面焊接共模电感,薄膜电容,下方两颗电阻外套热缩管,右侧两颗电解电容同样外套热缩管。

 

 

背面焊接八颗贴片二极管,对应电解电容的位置镂空降低厚度。

 

 

两颗贴片共模电感丝印LF9H516P。

 

 

薄膜电容容量为0.0047μF,共四颗。

 

 

两颗电解电容外套热缩管绝缘,并打胶固定。

 

 

两颗滤波电容来自贵弥功,规格为450V68μF。

 

 

辅助电源小板一览,在虚线右侧为高压侧,左侧为低压侧,为两路独立的电源设计。

 

 

在辅助电源小板背面焊接整流二极管和滤波电容,还焊接一颗反馈光耦

 

 

辅助电源芯片来自英飞凌,型号ICE2QR2280G,是一颗集成开关管的电源芯片,内置800V CoolMOS管,85-265Vac输入下支持30W输出功率。芯片内置逐周期电流限制和折返校正,并支持数字软启动和有源突发模式。

 

 

两颗1Ω电阻并联,用于检测初级电流。

 

 

电源变压器采用多层绝缘线绕制,磁芯也缠绕胶带绝缘。

 

 

亿光EL1018光耦用于输出电压反馈。

 

 

整流二极管来自意法半导体,丝印R4S。

 

 

六颗并联的MLCC滤波电容特写。

 

 

一颗滤波电容规格为47μF80V。

 

 

电源主控芯片采用意法半导体UC2843B,为工业级芯片。

 

 

开关管采用安森美FDMS86200,NMOS,耐压150V,导阻18mΩ,采用Power56封装。

 

 

变压器外套金属屏蔽壳。

 

 

在辅助电源小板右侧还设有两块辅助电源小板。

 

 

辅助电源芯片来自英飞凌,型号ICE2QR2280G。

 

 

平面变压器磁芯特写。

 

 

EL3H7光耦用于输出电压反馈。

 

 

隔离驱动小板特写,正面焊接驱动变压器隔离放大器

 

 

背面焊接两颗驱动器芯片。

 

 

驱动器芯片来自意法半导体,型号PM8834M,为双路低侧驱动器,具备4A输出能力,采用MSOP 8L-EP封装。

 

 

另一颗驱动器型号相同。

 

 

两颗隔离变压器用于开关管驱动。

 

 

一颗电源芯片丝印04=7A。

 

 

搭配使用的降压电感特写。

 

 

光隔离放大器来自东芝,型号TLP7820,适用于马达电流采集和逆变器电压电流采集。

 

 

另一颗光隔离放大器型号相同。

 

 

圣邦微SGM8270双运放用于信号放大。

 

 

隔离驱动芯片来自英飞凌,型号2EDS8265H,为EiceDRIVER 2EDi驱动器系列,是一颗快速双通道隔离MOS管驱动芯片,具备加强的输入输出隔离。

 

 

五颗EL1018光耦用于初次级之间通信。

 

 

在侧面的垂直小板上焊接两颗高速CAN收发器,来自恩智浦,型号TJA1051,用于电源模块与主机通信。

 

 

两颗纳芯微NSi8121双通道数字隔离器用于通信隔离。

 

 

两颗亿光EL1018光耦用于隔离通信。

 

 

次级控制芯片来自海思半导体,丝印SD5000。

 

 

芯片外置25.000MHz时钟晶振。

 

 

贴片LED指示灯特写。

 

 

芯片左侧焊接一颗1Ω贴片电阻

 

 

外置存储器来自意法半导体,型号24C64WP。

 

 

主板上的电解电容来自立隆。

 

 

规格为470μF100V。

 

电解电容同样来自立隆。

 

规格为100μF100V。

 

 

用于连接散热风扇的插座特写。

 

 

三颗工作指示灯特写。

 

全部拆解一览,来张全家福。

充电头网拆解总结

华为PAH-3000WA电源模块整体为模块化设计,电源模块前端设有散热风扇和指示灯,在模块尾部设有输入和输出插座以及通信连接器,便于整体更换。模块输出规格为53.5V 56.1A,计算输出功率为3000W。

充电头网通过拆解了解到,华为这款电源模块交流输入端设有保险丝进行过流保护,并设有压敏电阻和气体放电管进行浪涌保护。模块采用意法MCU进行控制,PFC开关管和主开关管来自东芝,PFC整流管来自京瓷,同步整流管和辅助电源芯片来自英飞凌。

电源模块内部设有多块小板用于辅助电源和功能控制,节省空间占用。内部主电容来自EPCOS和贵弥功,输出滤波电容来自尼吉康,内部元件打胶加固。整体用料均为知名品牌,内部做工扎实可靠。

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