前言

充電頭網采購到了華為一款3000W功率的氮化鎵電源,這款電源采用短身設計,外觀上看起來就像是1U電源折疊起來的樣子。電源為金屬外殼,在側面通過螺絲裝配,側面的外殼上還有沖孔,用于空氣流通,進行散熱。

這款電源型號為TMN1APSU,輸出規格為53.5V 56.1A,計算輸出功率為3000W,并且支持根據輸入電壓的降低,對應降低輸出功率。電源端面設有散熱風扇和電源輸入插座,輸出側設有散熱格柵和輸出金手指。下面就帶來這款電源的拆解,一起看看內部的器件和方案信息。

華為3000W氮化鎵電源外觀

作為一款3000W功率的電源,主體外殼采用電鍍金屬材質以及左側做了沖孔網狀設計幫助散熱,電源通過了ETL和TUV認證。

電源另一側一覽,也有多顆螺絲固定金屬外殼。

電源前端一覽,左側設有兩個散熱風扇,右側設有電源線插口和脫扣鍵。

電源C20插口特寫。

此外還設有可收納提手,方便插拔電源。

底部也設有螺絲,用于固定內部模塊。

輸出端外殼上設有沖孔網狀散熱孔。

相鄰斜面上貼有電源銘牌貼紙

名稱:交流電源盒

型號:TMN1APSU

輸入:220-240V~50/60HZ 16A或240V;14A

輸出:53.5V;56.1A Max

輸入:200-220V~50/60HZ 16A

輸出:53.5V;46.7A Max

輸入:100-130V~50/60HZ 16A

輸出:53.5V;22.5A Max

電源還通過了CQC認證。

電源PCB板金手指特寫。

另一面特寫。

華為3000W氮化鎵電源拆解

將電源拆開,內部分上下兩個模塊,通過排線連接,之間設有白色絕緣板隔離。

輸出端金屬板內側貼有麥拉片絕緣。

兩組導線分別連接兩個風扇固定,線纜套有絕緣管,同時插拔式設計方便組裝。右邊兩顆電容打膠固定,還套有白色塑料殼絕緣。

頂部器件有風扇和電源輸入電路模塊。

電路模塊間設有絕緣板,內部使用金屬片支撐。

金屬片兩面均粘貼有白色麥拉片。

外殼內部也粘貼白色麥拉片。

首先介紹輸入端的EMI濾波和PFC升壓模塊,由一塊主板以及另外三塊小板堆疊而成。

電源插口母座焊接在小板上,另外兩塊小板在主板另一側,主板上的電容、電感等器件打膠加固,也做了充分的絕緣處理。

輸入端小板上設有延時保險絲(5A 250V)以及安規X電容。

背面有電容、電阻等小器件。

輸入端壓敏電阻,共模電感特寫,其中共模電感磁芯纏繞膠帶絕緣,底部采用電木板絕緣,元件之間打膠加固。

最邊上還有三顆灰色電容,其中兩顆套有絕緣膠套并打膠加固。

灰色電容特寫,廈門法拉MKP63 300~Y2安規電容。

電容旁有兩顆絲印S8MC的二極管。

主板背面一覽,粘貼橡膠粒支撐,右下角區域設有一顆主控MCU。

電源主控MCU芯片來自ST意法,型號STM32F334C8T7,芯片內置32位CPU和FPU,主頻達72MHz,內置64K FLASH和12K SRAM,并支持奇偶校驗。內部還集成兩個快速12位ADC,超快速比較器等,支持6通道PWM信號輸出。

一顆芯片來自德州儀器,絲印703013。

另一側上下PCB板間有兩顆PFC升壓電感,都包裹膠帶絕緣,并打膠固定,下方還設有兩塊電木板用于絕緣。

焊接將兩塊小板拆分,通過觀察發現采用的是交錯圖騰柱無橋PFC電路。

兩塊小板通過焊接連接。

側邊小板正面設有兩顆隔離驅動變壓器、英飛凌兩顆驅動器和四顆IGT60R070D1氮化鎵功率管。

兩顆隔離驅動變壓器特寫。

兩顆驅動器芯片來自英飛凌,絲印1150N12A。

板子背面左側設有很多鍍金銅顆粒。

鍍金銅顆粒特寫,用于幫助正面的四顆英飛凌IGT60R070D1氮化鎵功率管散熱。

頂部小板正面設有4顆驅動器以及8顆MOS管,也都是來自英飛凌。MOS管也是兩兩并聯,左側四顆為英飛凌IPT60R028G7,右側四顆為英飛凌IGT60R070D1。

英飛凌 IGT60R070D1氮化鎵開關管特寫,耐壓600V,導阻70mΩ,使用PG-HSOF-8-3封裝,使用兩顆并聯。

兩顆MOS管為英飛凌IPT60R028G7,CoolMOS G7系列,耐壓650V,導阻28mΩ,PG-HSOF-8封裝。

一顆貼片電流互感器特寫。

小板背面設有鍍金銅粒子幫助散熱。

兩顆PFC升壓電感磁芯采用扁平銅帶繞制,使用高溫膠帶嚴密纏繞絕緣。

再來看底部模塊上的器件。

連接排線接在主板一側。

連接兩個模塊的排線特寫,兩端排針鍍金抗氧化。

LLC電源模塊正面一覽,中間設有高壓濾波電解電容以及變壓器,電容套有塑料殼絕緣保護。在電容下方為輔助電源小板,上方為變壓器和諧振電感,頂部為LLC開關管小板。

LLC電源模塊背面焊接主控芯片,隔離通信芯片,驅動器,同步整流管。

初次級濾波電容之間設有塑料板隔離。

NTC熱敏電阻特寫,用于抑制上電的浪涌電流。

用于切換NTC熱敏電阻的繼電器來自宏發,型號HF32F012-HSLQ,線圈電壓12V,觸點容量8A 250VAC。

拆下高壓濾波電容。

高壓濾波電容品牌為EPCOS,規格為450V 820μF。

電解電容頂部防爆紋特寫。

拆下高壓電容側面的輔助小板。

輔助電源小板采用平面變壓器設計,在PCB中設置線圈。其中左側為初級電源芯片,并設有光耦用于電壓反饋,右側為變壓器磁芯。

小板背面為變壓器磁芯和二極管等元件。

輔助電源主控芯片采用意法半導體的VIPER28,芯片內部集成800V高壓MOS管,集成高壓啟動和采樣管,采用電流模式控制。芯片開關頻率為115kHz,支持抖頻提升EMI性能。

平面變壓器磁芯特寫,絲印CBEFD28-50-G。

LTV-217光耦用于輸出電壓反饋。

意法半導體1R2S GP012二極管用于輸出整流。

將第二塊小板拆下,板子上設有DC-DC二次降壓電路,降壓為風扇供電。

板子上設有合金降壓電感、濾波固態電容,MOS管等器件,電感打膠加固。

另一面左下角有一顆芯片,背面焊接多顆濾波電容。

一顆驅動器芯片來自英飛凌,絲印2F7275A。

兩顆MOS管用于同步降壓,來自安森美,型號FDMS86150,NMOS,耐壓100V,導阻4.85mΩ,采用Power 56封裝。

3.3μH合金電感特寫。

濾波電容特寫,兩顆規格都是16V 270μF。

兩顆LTV-217光耦特寫。

將另一側小板拆下,觀察發現采用的是交錯并聯半橋LLC開關電源。

小板正面設有八顆開關管和兩顆隔離驅動器,左側和上方焊接多顆并聯的MLCC電容。

板子背面設有散熱端子。

兩顆半橋驅動器來自德州儀器,型號UCC21520A,是一顆隔離式雙通道柵極驅動器,支持低側,高側和半橋應用。芯片具備4A峰值拉電流和6A峰值灌電流輸出,用于驅動LLC開關管。

八顆LLC開關管型號相同,均來自英飛凌,型號IPL60R075CFD7,為CoolMOS CFD7系列,耐壓650V,導阻75mΩ,采用PG-VSON-4封裝。

兩顆快恢復二極管來自安森美,型號U1J,用于為半橋驅動器自舉供電。

LLC變壓器為交錯式設計,整體纏繞高溫膠帶絕緣。

左側為諧振電感,右側為變壓器,底部設有電木板絕緣。

PCBA模塊背面焊接十顆同步整流管,均來自英飛凌,型號BSC026N08NS5,NMOS,耐壓80V,導阻2.6mΩ,采用PG-TDSON-8封裝。

兩顆英飛凌絲印2F7275A的驅動器。

在PCB另一面還焊接四顆同型號的同步整流管以及兩顆驅動器。

兩顆輸出濾波電容來自貴彌功,為KYB系列,規格為63V680μF。

另一顆MCU同樣來自意法半導體,型號STM32F334R8T7,是一顆內置DSP和FPU的混合信號MCU,內置Cortex-M4 CPU,主頻達72MHz,內置64KB Flash和16KB SRAM。

納芯微 NSi8141W0高可靠性四通道數字隔離器。

納芯微 NSi8100N 雙通道I2C數字隔離芯片。

兩顆存儲器來自微芯科技,型號24LC64,用于存儲配置信息。

兩個風扇是日本NMB 04028DA-12V-B6K變頻風扇,DC 12V3A。

全部拆解完畢,來張全家福。

充電頭網拆解總結

華為TMN1APSU電源模塊采用短身金屬外殼,通過螺絲裝配固定。電源前端設有C20接口用于交流電源輸入,并設有兩個散熱風扇和拉手。電源輸出側為金手指,通過設備內部的連接器連接供電。電源輸出規格為53.5V 56.1A,總輸出功率為3000W。

充電頭網通過拆解了解到,這款電源模塊采用PFC+LLC開關電源設計,同步整流。電源內部PFC升壓電路為單獨模塊設計,高壓濾波電容與LLC開關電源為單獨模塊設計,中間通過排線連接。

電源內部使用兩顆意法半導體MCU進行控制,內部使用英飛凌氮化鎵開關管與同步整流管,輔助電源芯片也來自意法半導體。內部高壓電容來自EPCOS,輸出濾波電容來自貴彌功。PCBA模塊采用多塊小板焊接組成,內部用料扎實,做工可靠。