前言

充電頭網(wǎng)拿到了鑫谷新推出的3200W鈦金牌碳化硅數(shù)字電源，這款電源為標(biāo)準(zhǔn)CRPS電源，搭載德州儀器全數(shù)字控制方案，內(nèi)置兩顆DSP芯片分別用于交錯(cuò)式圖騰柱PFC+全橋LLC控制。電源型號(hào)為CRPS3200W-12V，支持寬范圍電壓輸入。

鑫谷在CRPS高端發(fā)力，通過(guò)模組化、標(biāo)準(zhǔn)化的理念，達(dá)到高通用性。共有8片PCB可以延伸到5.5KW 54Vo （包含DSP 的演算法則）模組化設(shè)計(jì)，每片模組是全SMT制程， 采用無(wú)散熱片設(shè)計(jì)，無(wú)前加工設(shè)計(jì)，DSP方案模塊通過(guò)小的升級(jí)，未來(lái)在更大功率上可支持三相輸入方案。這些優(yōu)勢(shì)使得可以運(yùn)用同一個(gè)技術(shù)快速推出產(chǎn)品，驗(yàn)證投入達(dá)到最小化，有效縮短投入的時(shí)間和人力。亦可單獨(dú)為客戶優(yōu)化某些模塊滿足客戶需求。

電源額定輸出電壓為12.2V，額定輸出電流262.3A，待機(jī)電源輸出電壓為12V，額定輸出電流3A。電源采用長(zhǎng)條形金屬外殼，圖騰柱PFC使用英飛凌碳化硅MOS管。下面就帶來(lái)鑫谷這款3200W鈦金牌服務(wù)器電源拆解，一起看看內(nèi)部的方案和用料。

鑫谷3200W鈦金牌碳化硅數(shù)字電源外觀

鑫谷3200W鈦金牌數(shù)字電源采用金屬外殼，機(jī)身正面粘貼標(biāo)簽。

電源機(jī)身銘牌特寫

型號(hào)：CRPS3200W-12V

交流輸入：100-127V~ 16A 60/50Hz

直流輸出：+12.2V 123A +12Vsb 3A

最大輸出功率：1500W

交流輸入：200-220V~ 16A 60/50Hz

直流輸出：+12.2V 245.9A +12Vsb 3A

最大輸出功率：3000W

交流輸入：220-240V~ 16A 60/50Hz

直流輸出：+12.2V 262.3A +12Vsb 3A

最大輸出功率：3200W

直流輸入：240V 16A

直流輸出：+12.2V 262.3A +12Vsb 3A

最大輸出功率：3200W

機(jī)身正面接地彈片特寫。

殼體背面也設(shè)有接地彈片。

機(jī)身側(cè)面設(shè)有固定卡扣和固定螺絲。

電源輸入端設(shè)有提手，散熱風(fēng)扇，輸入插座，電源指示燈和脫扣把手。

散熱風(fēng)扇設(shè)有防護(hù)罩，標(biāo)注3200W輸出功率，TITANIUM鈦金牌轉(zhuǎn)換效率和CRPS電源。

電源設(shè)有C20輸入插座。

電源LED指示燈特寫。

電源模塊輸出端設(shè)有格柵和金手指小板，透過(guò)格柵可以看到內(nèi)部濾波電容。

使用游標(biāo)卡尺測(cè)得電源模塊機(jī)身長(zhǎng)度約為199.6mm。

電源模塊機(jī)身寬度約為73.5mm。

電源模塊機(jī)身厚度約為38.9mm。

電源模塊拿在手上的大小直觀感受。

測(cè)得電源模塊重量約為979g。

鑫谷3200W鈦金牌碳化硅數(shù)字電源拆解

看完了鑫谷這款3200W碳化硅服務(wù)器電源的外觀展示，下面就進(jìn)行拆解，一起看看內(nèi)部的方案和用料。

首先擰開(kāi)固定螺絲，拆開(kāi)電源外殼。

殼體內(nèi)部粘貼銅箔屏蔽。

PCBA模塊包裹黑色麥拉片絕緣，并粘貼膠帶固定。

麥拉片開(kāi)孔設(shè)有導(dǎo)熱墊，將熱量傳導(dǎo)至外殼散發(fā)。

揭開(kāi)麥拉片，導(dǎo)熱墊對(duì)應(yīng)內(nèi)部小板。

散熱風(fēng)扇，指示燈和電流互感器連接器特寫。

輸入插座覆蓋麥拉片絕緣。

插座通過(guò)導(dǎo)線焊接連接。

LLC開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)小板通過(guò)排線連接到控制板。

交流輸入導(dǎo)線焊接連接。

擰下固定螺絲，從殼體內(nèi)取出PCBA模塊。

麥拉片通過(guò)雙面膠粘貼在殼體內(nèi)部。

連接驅(qū)動(dòng)板和控制板的排線特寫。

LED指示燈引腳外套熱縮管絕緣。

散熱風(fēng)扇設(shè)有靜葉片。

C20輸入插座特寫。

插座背面設(shè)有藍(lán)色Y電容和安規(guī)X2電容。

安規(guī)X2電容來(lái)自億曼豐，規(guī)格為1.2μF。

PCBA模塊正面一覽，左側(cè)為交流輸入端，設(shè)有保險(xiǎn)絲，共模電感，安規(guī)X2電容，圖騰柱PFC開(kāi)關(guān)管小板，PFC升壓電感。中間位置設(shè)有LLC開(kāi)關(guān)管小板，下方設(shè)有高壓濾波電容。上方中間位置設(shè)有LLC諧振電感，右側(cè)設(shè)有LLC變壓器和同步整流小板。下方設(shè)有濾波固態(tài)電容，LLC控制板和待機(jī)電源小板。

PCBA模塊背面設(shè)有電流采樣芯片，PFC控制器，隔離通信芯片。變壓器磁芯位置鏤空降低厚度。

焊接拆下PFC開(kāi)關(guān)管小板，LLC開(kāi)關(guān)管小板，待機(jī)電源小板，LLC控制板，高壓濾波電容，切割PCBA模塊拆下輸出變壓器，繼續(xù)進(jìn)行拆解。

PCBA模塊輸入端一覽，設(shè)有保險(xiǎn)絲，共模電感，安規(guī)X2電容，Y電容，PFC開(kāi)關(guān)管小板和PFC升壓電感。

輸入端保險(xiǎn)絲外套熱縮管絕緣。

共模電感采用漆包線繞制，底部設(shè)有壓敏電阻和采樣電阻。

壓敏電阻來(lái)自久尹，型號(hào)14S471K，用于吸收過(guò)壓浪涌。

兩顆0.5mΩ取樣電阻并聯(lián)，用于檢測(cè)輸入電流。

安規(guī)X2電容來(lái)自億曼豐，規(guī)格為1μF。

另一顆安規(guī)X2電容來(lái)自達(dá)孚，規(guī)格為1.8μF。

藍(lán)色Y電容來(lái)自村田。

兩顆藍(lán)色Y電容來(lái)自達(dá)孚。

PCBA模塊側(cè)面設(shè)有兩顆PFC升壓電感，LLC諧振電感和LLC變壓器。

PFC控制器來(lái)自德州儀器，型號(hào)TMS320F280039C-Q1，芯片內(nèi)置C28x DSP內(nèi)核，集成可編程控制律加速器，主頻為120MHz，具備384KB FLASH和69KB RAM。芯片內(nèi)置高性能模擬模塊，具備16個(gè)PWM通道。芯片具備PMBus、I2C、CAN、SPI、SCI、LIN和FSI接口，具備可配置邏輯塊，具備主機(jī)接口控制器，采用LQFP100封裝。

濾波電容來(lái)自基美，規(guī)格為100μF25V。

同步降壓芯片來(lái)自德州儀器，絲印N3XF，型號(hào)TPS560430X3F，支持4-36V輸入電壓，輸出電壓為3.3V，輸出電流600mA，開(kāi)關(guān)頻率1.1MHz，采用FPWM模式運(yùn)行，采用SOT-23封裝。

運(yùn)放芯片來(lái)自德州儀器，絲印1OGF，型號(hào)TLV9001，為單通道，軌對(duì)軌輸入輸出運(yùn)算放大器，支持1.85-5.5V工作電壓，采用SOT23封裝。

另一顆運(yùn)放型號(hào)相同。

絲印WB9M的芯片特寫。

數(shù)字隔離芯片來(lái)自德州儀器，型號(hào)ISO7841，是一顆增強(qiáng)型四通道數(shù)字隔離器，支持100Mbps傳輸速率，采用SOIC（DW）16封裝。

兩塊圖騰柱開(kāi)關(guān)管小板外觀相同，分別為兩塊小板通過(guò)焊接組成。

其中一塊小板設(shè)有隔離電源和隔離驅(qū)動(dòng)器。

另一塊小板設(shè)有開(kāi)關(guān)管和二極管，并焊接銅片加強(qiáng)散熱。

兩塊小板通過(guò)排針焊接連接。

驅(qū)動(dòng)小板正面焊接兩顆隔離驅(qū)動(dòng)器和隔離變壓器以及電源芯片。

小板背面沒(méi)有元件。

隔離驅(qū)動(dòng)器來(lái)自納芯微，型號(hào)NSi6602V，為納芯微第二代高可靠性隔離式雙通道柵極驅(qū)動(dòng)器，具備6A拉電流和8A灌電流能力，具備25nS典型傳播延遲，采用SOP16封裝。

同步降壓芯片來(lái)自德州儀器，型號(hào)TPS62933F，是一顆支持3.8-30V輸入電壓，0.8-22V輸出電壓范圍的同步降壓轉(zhuǎn)換器，芯片內(nèi)部集成開(kāi)關(guān)管，支持3A持續(xù)輸出電流，采用SOT583封裝。

隔離變壓器特寫。

PFC開(kāi)關(guān)管小板特寫，設(shè)有四顆開(kāi)關(guān)管用于圖騰柱PFC。

小板背面焊接銅條增強(qiáng)載流，并焊接銅片增大散熱面積，還焊接二極管輔助整流。

左側(cè)兩顆碳化硅MOS管來(lái)自英飛凌，絲印65R083M1，型號(hào)IMT65R083M1H，耐壓650V，導(dǎo)阻83mΩ，采用HSOF-8封裝。

右側(cè)兩顆MOS管來(lái)自英飛凌，絲印60R040S7，型號(hào)IPT60R040S7，NMOS，耐壓650V，導(dǎo)阻45mΩ，采用HSOF-8封裝。

兩顆二極管來(lái)自達(dá)爾，型號(hào)S8KC，規(guī)格為800V 8A，采用SMC封裝。

PFC升壓電感采用漆包線繞制，底部設(shè)有電木板絕緣，并打膠固定。

PCBA模塊背面還設(shè)有兩顆同型號(hào)的二極管。

另一顆二極管特寫。

電流檢測(cè)芯片來(lái)自埃戈羅，型號(hào)ACS37010，具備450kHz帶寬和高精度電流測(cè)量，支持-40~150℃工作溫度，采用SOIC-6封裝。

另一顆電流檢測(cè)芯片型號(hào)相同，用于兩路圖騰柱PFC電感電流檢測(cè)。

熱敏電阻來(lái)自興勤，型號(hào)TKS PI 500，用于抑制上電的浪涌電流。

繼電器來(lái)自松川，型號(hào)103-1AH-C，內(nèi)置一組常開(kāi)觸點(diǎn)，線圈電壓為12V。

貼片保險(xiǎn)絲用于LLC級(jí)過(guò)流保護(hù)，規(guī)格為20A。

PCBA模塊側(cè)面設(shè)有高壓濾波電容和待機(jī)電源小板。

高壓濾波電容纏繞膠帶絕緣。

高壓濾波電容來(lái)自紅寶石，為MXT系列超小型電解電容，規(guī)格為450V1200μF。

MLCC電容與高壓濾波電容并聯(lián)。

LLC控制板正面設(shè)有LLC控制器和運(yùn)放。

背面設(shè)有存儲(chǔ)器，運(yùn)放和同步降壓芯片。

LLC控制器來(lái)自德州儀器，型號(hào)TMS320F280039C-Q1，與PFC控制器型號(hào)相同。

存儲(chǔ)器來(lái)自微芯科技，絲印5LAC，型號(hào)25LC160C，容量為2KB，支持2.5-5.5V工作電壓范圍，采用TSSOP封裝。

存儲(chǔ)器來(lái)自微芯科技，絲印02C，型號(hào)AT24C02C，容量為256B，支持1.7-5.5V工作電壓范圍，采用TSSOP封裝。

同步降壓芯片采用德州儀器TPS560430X3F。

運(yùn)放來(lái)自德州儀器，絲印BUQ，型號(hào)OPA376，是一顆精密低靜態(tài)電流運(yùn)放，支持軌對(duì)軌輸入輸出，采用SOT-23封裝。

絲印2904的運(yùn)放特寫。

運(yùn)放來(lái)自德州儀器，絲印28BB，型號(hào)LM2904B，為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)雙路運(yùn)算放大器，采用VSSOP8封裝。

運(yùn)放來(lái)自德州儀器，絲印OVLM，型號(hào)OPA2192，為低失調(diào)電壓，低輸入偏置電流，軌到軌輸入輸出精密運(yùn)算放大器，具有卓越的直流精度和交流性能，采用VSSOP8封裝。

電壓基準(zhǔn)來(lái)自德州儀器，絲印Y3HJ，型號(hào)TLV431B，參考電壓為1.24V，容差為0.5%，采用SOT23-5封裝。

運(yùn)放芯片來(lái)自德州儀器，型號(hào)TLV9001。

連接電流互感器和指示燈的連接器特寫。

預(yù)留的連接器特寫。

連接LLC開(kāi)關(guān)管小板的連接器特寫。

LLC開(kāi)關(guān)管小板采用兩塊小板焊接組成。

小板背面焊接銅片加強(qiáng)散熱。

焊接拆分開(kāi)兩塊小板，小板之間通過(guò)排針連接。

驅(qū)動(dòng)小板正面焊接兩顆隔離驅(qū)動(dòng)器和隔離變壓器以及電源芯片。

小板背面沒(méi)有元件。

LLC開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)器來(lái)自納芯微，型號(hào)NSi6602BD，芯片內(nèi)置隔離雙通道柵極驅(qū)動(dòng)器，具備4A拉電流和6A灌電流能力，采用SOW16封裝。

同步降壓芯片采用德州儀器TPS62933F。

隔離變壓器特寫。

連接到控制板的排線插座特寫。

LLC開(kāi)關(guān)管小板特寫，設(shè)有四顆開(kāi)關(guān)管組成全橋LLC，右側(cè)設(shè)有諧振電容和電流互感器。

小板背面焊接銅片加強(qiáng)散熱。

LLC開(kāi)關(guān)管來(lái)自英飛凌，絲印60R045F7，型號(hào)IPT60R045CFD7，NMOS，耐壓650V，導(dǎo)阻45mΩ，采用HSOF-8封裝。

NPO諧振電容采用1210封裝。

背面還焊接一顆諧振電容。

電流互感器采用多層絕緣線繞制。

諧振電感采用利茲線繞制。

輸出端設(shè)有待機(jī)電源小板，LLC控制小板，濾波固態(tài)電容和同步整流小板。

切割PCB，拆下變壓器，同步整流小板和金手指部分。

同步整流小板與PCBA模塊焊接連接。

變壓器初級(jí)線圈采用多層絕緣線繞制，次級(jí)線圈采用平面變壓器工藝。

變壓器采用PQ35磁芯，纏繞高溫膠帶絕緣。

輸出端設(shè)有6塊同步整流小板，均攤發(fā)熱。

小板一面設(shè)有三顆同步整流管，驅(qū)動(dòng)器，MLCC濾波電容和濾波電感。

另一面也設(shè)有三顆同步整流管，驅(qū)動(dòng)器和MLCC濾波電容。

同步整流管來(lái)自英飛凌，型號(hào)ISC015N04NM5，NMOS，耐壓40V，導(dǎo)阻1.5mΩ，采用TDSON-8 FL封裝。

另一面還設(shè)有一顆型號(hào)相同的同步整流管。

驅(qū)動(dòng)器來(lái)自德州儀器，型號(hào)UCC27517，是一顆單通道高速低側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器，支持4.5-18V工作電壓，具備4峰值拉灌電流，具備軌到軌驅(qū)動(dòng)能力，采用SOT23封裝。

另一組同步整流管型號(hào)相同。

背面設(shè)有兩顆同型號(hào)的同步整流管。

驅(qū)動(dòng)器采用德州儀器UCC27517。

MLCC濾波電容為1206封裝，采用10顆并聯(lián)。

另一面同樣設(shè)有10顆MLCC電容。

0.1μH濾波電感特寫。

輸出濾波電容焊接在垂直小板上。

濾波電容來(lái)自貴彌功，為PSG系列導(dǎo)電性高分子固體鋁電解電容器，規(guī)格為2700μF16V。

輸出控制管來(lái)自英飛凌，絲印006E2C5，型號(hào)IQE006NE2LM5CG，NMOS，耐壓25V，導(dǎo)阻0.65mΩ，采用TTFN-9-1封裝。

9顆1mΩ取樣電阻并聯(lián)檢測(cè)輸出電流。

PCB夾層之間還設(shè)有輸出控制管和電流取樣電阻。

內(nèi)部設(shè)有6顆輸出控制管和9顆取樣電阻。

運(yùn)放來(lái)自德州儀器，絲印OUYS，型號(hào)OPA192，為低失調(diào)電壓，低輸入偏置電流，軌到軌輸入輸出精密運(yùn)算放大器，采用SOT23封裝。

理想二極管控制器來(lái)自德州儀器，絲印SZHB，型號(hào)LM5050，支持5-75V工作電壓，采用SOT23封裝。

待機(jī)電源小板采用兩塊小板焊接組成。

另一面焊接濾波電容。

焊接拆分開(kāi)兩塊小板，小板之間設(shè)有麥拉片絕緣。

待機(jī)電源小板外側(cè)設(shè)有待機(jī)電源芯片，同步降壓芯片，反饋光耦和同步整流管。

另一面設(shè)有保險(xiǎn)絲，隔離變壓器，反饋光耦和同步整流控制器。

輸入端保險(xiǎn)絲規(guī)格為1A。

TVS來(lái)自強(qiáng)茂，絲印EWF，型號(hào)P6SMB250A，工作電壓214V，采用SMB封裝。

待機(jī)電源芯片來(lái)自英飛凌，型號(hào)ICE5AR0680AG，芯片內(nèi)部集成800V 0.71Ω開(kāi)關(guān)管，開(kāi)關(guān)頻率100kHz，支持寬電壓40W輸出功率，采用DSO-12封裝。

平面變壓器采用EQ25磁芯。

同步降壓芯片采用德州儀器TPS62933F。

隔離變壓器特寫。

MLCC濾波電容特寫。

億光EL1018光耦特寫。

另一顆光耦型號(hào)相同。

同步整流控制器來(lái)自芯源系統(tǒng)，絲印IAZE，實(shí)際型號(hào)為MP6908，支持高側(cè)和低側(cè)同步整流，無(wú)需輔助線圈供電，芯片內(nèi)置振鈴檢測(cè)，支持使用標(biāo)準(zhǔn)電壓和邏輯電壓的同步整流管，支持DCM/CCM/QR多種操作模式，采用TSOT23-6封裝。

同步整流管來(lái)自東芝，型號(hào)TPH8R80ANH，NMOS，耐壓100V，導(dǎo)阻7.4mΩ，采用SOP Advance封裝。

MLCC濾波電容特寫。

另一塊小板焊接濾波電容和負(fù)載開(kāi)關(guān)。

小板背面沒(méi)有元件。

濾波電容來(lái)自豐賓，為PM系列固態(tài)電容，規(guī)格為180μF16V。

負(fù)載開(kāi)關(guān)來(lái)自德州儀器，型號(hào)TPS259482A，支持3.5-23V工作電壓范圍，內(nèi)置12.2mΩ保護(hù)管，支持8A工作電流，采用PWCSP12封裝。

電流采樣芯片來(lái)自德州儀器，絲印OBX，型號(hào)INA213，是一顆符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)的26V雙向高精度電流檢測(cè)放大器，采用SC70封裝。

理想二極管來(lái)自德州儀器，絲印2AEH，型號(hào)LM73100，具備反極性保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)功能，支持2.7-23V工作電壓范圍。內(nèi)置28.4mΩ開(kāi)關(guān)管，支持5.5A工作電流，采用QFN10封裝。

絲印T的貼片保險(xiǎn)絲特寫。

1.5μH合金電感特寫。

肖特基二極管來(lái)自強(qiáng)茂，型號(hào)SK54BLF，規(guī)格為40V5A，采用SMBF封裝。

連接散熱風(fēng)扇的插座特寫。

全部拆解一覽，來(lái)張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

最后附上鑫谷3200W碳化硅服務(wù)器電源的核心器件清單，方便大家查閱。

鑫谷這款鈦金牌服務(wù)器電源型號(hào)為CRPS3200W-12V，電源支持寬范圍輸入電壓，額定輸出功率為3200W。電源額定輸出電壓為12.2V，額定輸出電流262.3A，待機(jī)電源輸出電壓為12V，額定輸出電流3A。電源模塊內(nèi)置散熱風(fēng)扇，從直流輸出端吸入空氣，從交流輸入端吹出散熱。

充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解了解到，鑫谷這款電源采用德州儀器全數(shù)字控制方案，內(nèi)置兩顆TMS320F280039C-Q1 DSP芯片用于圖騰柱PFC和全橋LLC控制。其中交錯(cuò)式圖騰柱PFC使用英飛凌IMT65R083M1H碳化硅MOS管搭配IPT60R040S7開(kāi)關(guān)管，通過(guò)納芯微NSi6602V隔離驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

全橋LLC使用英飛凌IPT60R045CFD7開(kāi)關(guān)管，使用納芯微NSi6602BD隔離驅(qū)動(dòng)器，同步整流管采用ISC015N04NM5，使用德州儀器UCC27517驅(qū)動(dòng)器。待機(jī)電源使用英飛凌ICE5AR0680AG開(kāi)關(guān)電源芯片，搭配芯源系統(tǒng)MP6908同步整流器。高壓濾波電容來(lái)自紅寶石，輸出濾波電容來(lái)自貴彌功，電源內(nèi)部通過(guò)小板焊接，充分利用空間，做工用料扎實(shí)可靠。